大気流体力学

コンピュータの中のオゾンホール(画像をクリックで画像のみを表示)

ガリレオ軌道船が撮影した木星の大赤斑と雷雲(左上)(画像をクリックで画像のみを表示)


研究分野の概要

名称 大気流体力学
教員 教授 廣岡 俊彦
准教授 三好 勉信
准教授 Huixin Liu(フイシン リュウ)
助教 中島 健介
研究内容 高度約500kmまでの大気全体の流れ・波動・オゾンの働き、その他、地球・惑星に生じる様々な流れの研究
キーワード 中層大気、熱圏、電離圏、対流圏、オゾン層、回転成層流体、大規模渦、惑星大気
Webサイト http://fx.geo.kyushu-u.ac.jp/top.html

私たちの研究室では、高度およそ500kmくらいまでの大気に関わる力学、電離圏中の電離大気の力学や地球流体の力学について調べています。

大気力学

高度500kmまでの大気は、地表から高度10kmくらいまでの対流圏、そこから高度50kmくらいまでの成層圏、さらに90kmくらいまでの中間圏、さらにそれより上の熱圏という4つの大気領域を含みます。その中で、高度約10-110kmの大気領域は、その上下の大気と異なる様々な特徴を有し、中層大気と呼ばれています。この領域では、オゾン層や様々な種類の大気波動の存在により、中層大気固有の様々な興味深い現象が生起しています。また、それより上の熱圏には、大気成分の一部が電離した電離圏が存在し、電離していない中性大気成分との相互作用、中層大気より伝播してきた波動や、さらには様々な時間スケールで変動する太陽活動の影響を受け、激しく変動する現象が数多く存在します。

私たちは、このような広大な大気中の流れや波動について、人工衛星やロケット、気球などによって得られた膨大な観測データの解析と、その成果を組み込んだ数値モデルによる数値シミュレーションに基づき、幅広く研究を行っています。

地球流体力学

大気や海洋、そして惑星内部の流れは、惑星の自転の影響、加熱や重力による層構造、そして成分の蒸発・溶解などのため、日常生活で目にするコップの水などとはずいぶん異なっています。これら全てが地球流体力学の対象です。

私たちは、太陽系内外の色々な惑星の大気・海洋の運動や雲の構造を、遠い過去や未来も視野に入れて考察しています。さらに、雲が励起する地球の振動など、大気以外との相互作用も研究しています。研究にあたっては、理論的考察、数値モデルの作成、数値シミュレーション、観測との比較など、色々な手法を用います。