三浦/彰

磁気圏界面でのケルビンーヘルムホルツ不安定における自己組織化:初期条件の役割

Miura/Akira

Self-organization in the magnetopause Kelvin-Helmholtz instabilityThe role of the initial condition

著者名 Authors 所属機関名 所属機関名(欧文)
1 #三浦/彰 Miura/Akira 東京大学 University of Tokyo

講演予稿:
磁気圏界面で生ずるケルビンーヘルムホルツ不安定の非線型状態で 起こる渦の連続する合体は自己組織化の過程である。この自己組織 化の過程が初期条件にどのように依存するかを明らかにするために 初期条件を乱数で与え、不安定の種を線型で最も不安定なモードと その分調波との重ね合わせで与えた場合とどのように異なってくる かを調べた。線型で最も不安定な渦が最初に成長し渦列ができるが 、乱数から出発した場合には渦がきれいに整列せず、所々渦の位相 がずれて整列する。しかし最終的にはこれらの渦も一つに合体して 行き全運動エネルギーはほぼ保たれ、エンストロフィーは散逸して 行き自己組織化の過程は初期条件に依存しないことがわかった。

abstract:
It has been reported that the vortex pairings occuring in the nonlinear stage of the Kelvin-Helmholtz instability at the magnetopause is a self-organization process. In order to investigate the dependence of the self-organization process on the initial condition a 2-D MHD simulation of the K-H instability starting from a random velocity perturbation, is performed. The fastest growing vortices merge successively in the nonlinear stage and finally a large isolated vortex is created in the simulation region. The total kinetic energy is almost conserved, but the enstrophy decreases rapidly owing to the numerical viscosity. Therefore, it is found that the self-organization process in the nonlinear stage of the K-H instability is insensitive to the initial condition.

キーワード:
磁気圏界面、電磁流体不安定、シミュレーション、非線型、自己組織化

Keywords:
magnetopause, MHD instability, simulation, nonlinear, self-organization