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_/ 流体力学セミナー ２００４ No. １０
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_/ 日 時 : ０４年 １２月 ２０日 (月) １５：００〜１６：３０
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_/ 場 所 : 京大数理研 ００９号室
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_/ 講 師 : 金 英子 氏（京大理学部）
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_/ 題 目 : Blinking vortex システムによる粒子混合と
_/ 擬アノソフ型の周期軌道について
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_/ 内 容 :
_/ Boyland-Aref-Stremler は組みひもの Thurston-Nielsen (TN) 理論を援用して、
_/ 擬アノソフ型とよばれるある特別なタイプの周期軌道が存在することによって
_/ 発生するカオス的輸送があることを実験によって示した。
_/ TN 理論が保証することは実験で観察された粒子の軌道の複雑さは、擬アノソフ型
_/ の周期軌道の存在のみによって決まり、流れの詳細な性質には依存しないことで
_/ ある。このような擬アノソフ型の周期軌道が強制する混合の複雑さは、
_/ topological chaosと呼ばれている.
_/ 講演ではblinking vortex システムにおける粒子混合について考察する。
_/ 特に、渦糸の強さと渦糸を点滅させるタイミングをうまく選ぶことによって
_/ topological chaos が発生し、その結果、blinking vortex システムにおいては
_/ 広い領域で均一性の高い粒子混合が実現できることを報告したい。
_/
_/ 参考文献：
_/ P. Boyland, H. Aref and M. Stremler, ‘Topological fluid mechanics of
_/ stirring.’ J. Fluid Mech. 403, (2000) 277–304.
_/ 松岡隆, 組みひもの理論と力学系, 物性研究(1996)
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世話人：大木谷 耕司(京大数研)、藤 定義(京大理)、松本 剛(京大理)、
山田 道夫(京大数研)
アドバイザー：河原 源太(京大工)、小森 悟（京大工）、藤坂博一（京大情報学）、
船越 満明（京大情報学）、水島 二郎(同志社大工)、余田 成男（京大理）
連絡先：ohkitani@kurims.kyoto-u.ac.jp
メールリスト連絡先： semi-adm@kyoryu.scphys.kyoto-u.ac.jp

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_/ 流体力学セミナー ２００４ No. ９
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_/ 日 時 : ０４年 １１月 ２９日 (月) １５：００〜１６：３０
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_/ 場 所 : 京大数理研 ００９号室
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_/ 講 師 : 田中 ダン 氏 （京大大学院 理学研究科 物理学）
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_/ 題 目 : Turing instability leads oscillatory systems to
_/ spatio-temporal chaos
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_/ 内 容 :
_/ 振動性の反応拡散系では、Turing不安定化が周期構造ではなく時空カオスを
_/ 生じさせる場合がある。そのようなモデル系とその縮約方程式を紹介し、
_/ カオスへ至る道程や、揺らぎの臨界指数などを議論したい。ソフトモード乱流
_/ との関連についても触れる。
_/ D.T. and Y.Kuramoto, Phys.Rev.E 68, 026219 (2003)
_/ D.T., Phys.Rev.E 70, 015202(R) (2004)
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世話人：大木谷 耕司(京大数研)、藤 定義(京大理)、松本 剛(京大理)、
山田 道夫(京大数研)
アドバイザー：河原 源太(京大工)、小森 悟（京大工）、藤坂博一（京大情報学）、
船越 満明（京大情報学）、水島 二郎(同志社大工)、余田 成男（京大理）
連絡先：ohkitani@kurims.kyoto-u.ac.jp
メールリスト連絡先： semi-adm@kyoryu.scphys.kyoto-u.ac.jp

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_/ 流体力学セミナー ２００４ No. ６
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_/ 日 時 : ０４年 ９月 ６日 (月) １５：００〜１６：３０
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_/ 場 所 : 京大数理研 ００９号室
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_/ 講 師 : 佐野 光貞 氏 （京大 人間・環境学研究科）
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_/ 題 目 : 円筒境界内のN点渦系のダイナミクスと統計力学
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_/ 内 容 :
_/ Malmberg trapによって実現される非中性プラズマの運動は二次元Euler流体
_/ として（近似的に）記述される。我々はこの非中性プラズマを点渦の集まり
_/ (点渦ガス)とみなして、そのダイナミクスおよび統計力学を考察する。
_/
_/ （共同研究者：吉田 剛、冨田 博之、際本 泰士、八柳 祐一、戎崎 俊一 の各氏）
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世話人：大木谷 耕司(京大数研)、藤 定義(京大理)、松本 剛(京大理)、
山田 道夫(京大数研)
アドバイザー：河原 源太(京大工)、小森 悟（京大工）、藤坂博一（京大情報学）、
船越 満明（京大情報学）、水島 二郎(同志社大工)、余田 成男（京大理）
連絡先：ohkitani@kurims.kyoto-u.ac.jp
メールリスト連絡先： semi-adm@kyoryu.scphys.kyoto-u.ac.jp

先日、台風のため中止しましたセミナーについてです。
講師のご厚意により以下の様に、再度案内させていただきます。
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_/ 流体力学セミナー ２００４ No. ５
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_/ 日 時 : ０４年 ７月 １２日 (月) １５：００〜１６：３０
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_/ 場 所 : 京大数理研 ００９号室
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_/ 講 師 : 北村 祐二 氏 （大学院理学研究科 地球惑星科学）
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_/ 題 目 : 成層乱流におけるエネルギーカスケード
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_/ 内 容 :
_/ 飛行機観測から, 10km から 数百km の水平スケールで, 水平波数に関するエ
_/ ネルギースペクトルが -5/3 乗則に従うことが分かっている(Nastorom and
_/ Gage, 1985). その成因を, 2 次元乱流的なエネルギー逆カスケードとして解
_/ 釈する立場と 3 次元乱流的なエネルギーカスケードとする立場とがあるが,
_/ どちらがより妥当なのかはまだ明らかになっていない. 本研究では一様な成層
_/ と回転を仮定した簡単な数値モデルで, 観測から知られる結果をどの程度説明
_/ しうるかを系統的に調べた. その結果, 現実的なパラメターレンジでは, エネ
_/ ルギー逆カスケードによって -5/3乗のスペクトルを得ることはできなかっ
_/ た. 一方, 高波数へのエネルギー輸送は成層度のみならず回転にも依存す
_/ る. f
_/ 傾きは急勾配になるが, f Ω では, 成層によらず, エネルギースペクトルは
_/ -1.9 〜 -2.1 程度の傾きとなった. このような回転の依存性は, 2 つの鉛
_/ 直渦度成分と 1 つの水平発散成分によるエネルギー輸送にのみ現れることが
_/ 分かった.
_/
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世話人：大木谷 耕司(京大数研)、藤 定義(京大理)、松本 剛(京大理)、
山田 道夫(京大数研)
アドバイザー：河原 源太(京大工)、小森 悟（京大工）、藤坂博一（京大情報学）、
船越 満明（京大情報学）、水島 二郎(同志社大工)、余田 成男（京大理）
連絡先：ohkitani@kurims.kyoto-u.ac.jp
メールリスト連絡先： semi-adm@kyoryu.scphys.kyoto-u.ac.jp

本年最初のセミナーの案内をお送りします。
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_/ 流体力学セミナー ２００４ No. １１
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_/ 日 時 : ０５年 １月 １７日 (月) １５：００〜１６：３０
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_/ 場 所 : 京大数理研 ００９号室
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_/ 講 師 : Dongliang Zhao （趙 棟梁） 氏
_/ （京大大学院工学研究科/中国海洋大学物理海洋研究所）
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_/ 題 目 : 風波とLangmuir循環による海洋混合層の変動
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_/ 内 容 :
_/ The oceanic mixed layer refers to the upper layer of the ocean that is
_/ in direct contact with the atmosphere and is usually observed to be mixed
_/ thoroughly by turbulent mixing. Models of the oceanic mixed layer usually
_/ ignore the presence of wind waves at the air-sea interface, and assumed
_/ they obey the law of the wall, in which the turbulence is equilibrated
_/ between shear production and dissipation. However, wind waves are at least
_/ important for two reasons. First, wave breaking transfers wave energy into
_/ turbulence and is thus an energy source for boundary layer turbulence.
_/ Second, direct interactions between Stokes drift that is resulted from
_/ wind waves and wind-driven current can produce Langmuir circulation,
_/ which has the capability to transport suspended matter vertically downward
_/ deep into the oceanic mixed layer and modifying the circulation and
_/ turbulence characteristics in the upper ocean layer.
_/ I will first introduce the wind wave models briefly, and suggest that
_/ wind wave forecast has been well developed compared to the other ocean
_/ environmental factor predictions. Then, based on a second order turbulent
_/ closure scheme, Mellor-Yamada model, the influence of wind waves on
_/ oceanic mixed layer is investigated from three aspects including air-sea
_/ flux algorithms, turbulence induced by wave breaking, and Langmuir
_/ circulation, all of them depend on the development degree
_/ of wind waves. The detail will be reported at the presentation.
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_/ 備考：講師は機械工学専攻流体工学 小森研究室に滞在中です。
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世話人：大木谷 耕司(京大数研)、藤 定義(京大理)、松本 剛(京大理)、
山田 道夫(京大数研)
アドバイザー：河原 源太(京大工)、小森 悟（京大工）、藤坂博一（京大情報学）、
船越 満明（京大情報学）、水島 二郎(同志社大工)、余田 成男（京大理）
連絡先：ohkitani@kurims.kyoto-u.ac.jp
メールリスト連絡先： semi-adm@kyoryu.scphys.kyoto-u.ac.jp

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_/ 流体力学セミナー ２００４ No. ４
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_/ 日 時 : ０４年 ６月 １４日 (月) １５：００〜１６：３０
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_/ 場 所 : 京大数理研 ００９号室
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_/ 講 師 : Bernie Shizgal 氏 （Department of Chemistry and
_/ Institute of Applied Mathematics
_/ University of British Columbia, Vancouver, CANADA）
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_/ 題 目 : Spectral Methods and the Resolution of the Gibbs Phenomenon
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_/ 内 容 :
_/ Spectral methods involve the expansion of the solution of some partial
_/ differential equation or integral equation in a set of basis functions.
_/ The usual basis functions chosen are the Fourier functions or Chebyshev
_/ polynomials. Recent work on the use of nonclassical basis functions will
_/ be briefly dicussed. It is well known that the expansion of an analytic
_/ nonperiodic function on a finite interval in a Fourier series leads to
_/ spurious oscillations at the interval boundaries. This result is known
_/ as the Gibbs phenomenon. The present talk describes a new method for the
_/ resolution of the Gibbs phenomenon (Shizgal and Jung, J. Comput. Appl.
_/ Math. 161 (2003) 41) which follows on the reconstruction method of
_/ Gottlieb and coworkers (SIAM Rev. 39 (1997) 644) based on Gegenbauer
_/ polynomials. We refer to their approach as the direct method and to the
_/ new methodology as the inverse method. The direct method requires that
_/ certain conditions are met concerning $¥lambda$ in the weight function
_/ $(1-x^2)^{¥lambda-1/2}$, the number of Fourier coefficients, $N$ and the
_/ number of Gegenbauer polynomials, $m$. We show that the new inverse
_/ method can give exact results for polynomials independent of $¥lambda$
_/ and with $m =3D N$. The paper presents several numerical examples
_/ applied to a single domain or to subdomains of the main domain so as to
_/ illustrate the superiority of the inverse method in comparison with the
_/ direct method.
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世話人：大木谷 耕司(京大数研)、藤 定義(京大理)、松本 剛(京大理)、
山田 道夫(京大数研)
アドバイザー：河原 源太(京大工)、小森 悟（京大工）、藤坂博一（京大情報学）、
船越 満明（京大情報学）、水島 二郎(同志社大工)、余田 成男（京大理）
連絡先：ohkitani@kurims.kyoto-u.ac.jp
メールリスト連絡先： semi-adm@kyoryu.scphys.kyoto-u.ac.jp

みなさま

台風６号にともなう警報のため、本日のセミナーは
「中止」にします。

大木谷

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_/ 流体力学セミナー ２００４ No. １２
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_/ 日 時 : ０５年 １月 ３１日 (月) １５：００〜１６：３０
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_/ 場 所 : 京大数理研 ００９号室
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_/ 講 師 : 北内 英章 氏 (地球環境フロンティア研究センター)
_/ 題 目 1: 「回転極帽上の定常ストークス流の解析解」
_/ 2: 「海洋海氷結合モデルによるラブラドル海域の数値計算」
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_/ 内 容 1:
_/ 自転する球を，その自転軸に垂直な平面で切ることにより，その平面の上部
_/ （または，下部）にできる球面の一部領域（極帽）上の定常線形粘性流の解析解を
_/ 求めた．同種の解は，今脇と高野（１９７４）により近似的に得られたが，
_/ 本研究により厳密に求められることが示された．
_/
_/ 内 容 2:
_/ ラブラドル海の深層対流による深層水形成量の変化は，全地球規模の気候変動に
_/ 大きな影響を及ぼすと考えられている．その深層対流には，渦が重要な役割を
_/ 演じていると考えられている．本研究の目的は，ラブラドル海の深層対流におけ
_/ る渦の役割に対する理解を深めることである．そのためまず第一に，モデルの
_/ 計算結果を観測事実と比較することにより，計算結果の妥当性を吟味する．
_/
_/ 備 考: 今回は２つの話題を提供していただきます（合計９０分）。
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世話人：大木谷 耕司(京大数研)、藤 定義(京大理)、松本 剛(京大理)、
山田 道夫(京大数研)
アドバイザー：河原 源太(京大工)、小森 悟（京大工）、藤坂博一（京大情報学）、
船越 満明（京大情報学）、水島 二郎(同志社大工)、余田 成男（京大理）
連絡先：ohkitani@kurims.kyoto-u.ac.jp
メールリスト連絡先： semi-adm@kyoryu.scphys.kyoto-u.ac.jp

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_/ 流体力学セミナー ２００４ No. ７
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_/ 日 時 : ０４年 １１月 １日 (月) １５：００〜１６：３０
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_/ 場 所 : 京大数理研 ００９号室
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_/ 講 師 : James G. Brasseur 氏 （The Pennsylvania State University)
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_/ 題 目 : How Shear alters the Evolution of Turbulence Structure
_/ in Physical Space and Spectral Space:DNS of Homogeneous Turbulence
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_/ 内 容 :
_/ *Research on the interplay between the Fourier and physical space views
_/ of (homogeneous) turbulence structure (using the wavelet transform).
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_/ *Lecture on the effect of shear on Reynolds stress, vorticity and
_/ strain-rate structure.
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_/ 備考：講師は10/23-11/10の期間、工学研究科 機械工学科 に滞在中です。
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世話人：大木谷 耕司(京大数研)、藤 定義(京大理)、松本 剛(京大理)、
山田 道夫(京大数研)
アドバイザー：河原 源太(京大工)、小森 悟（京大工）、藤坂博一（京大情報学）、
船越 満明（京大情報学）、水島 二郎(同志社大工)、余田 成男（京大理）
連絡先：ohkitani@kurims.kyoto-u.ac.jp
メールリスト連絡先： semi-adm@kyoryu.scphys.kyoto-u.ac.jp

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_/ 流体力学セミナー ２００４ No. ５
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_/ 日 時 : ０４年 ６月 ２１日 (月) １５：００〜１６：３０
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_/ 場 所 : 京大数理研 ００９号室
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_/ 講 師 : 北村 祐二 氏 （大学院理学研究科 地球惑星科学）
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_/ 題 目 : 成層乱流におけるエネルギーカスケード
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_/ 内 容 :
_/ 飛行機観測から, 10km から 数百km の水平スケールで, 水平波数に関するエ
_/ ネルギースペクトルが -5/3 乗則に従うことが分かっている(Nastorom and
_/ Gage, 1985). その成因を, 2 次元乱流的なエネルギー逆カスケードとして解
_/ 釈する立場と 3 次元乱流的なエネルギーカスケードとする立場とがあるが,
_/ どちらがより妥当なのかはまだ明らかになっていない. 本研究では一様な成層
_/ と回転を仮定した簡単な数値モデルで, 観測から知られる結果をどの程度説明
_/ しうるかを系統的に調べた. その結果, 現実的なパラメターレンジでは, エネ
_/ ルギー逆カスケードによって -5/3乗のスペクトルを得ることはできなかっ
_/ た. 一方, 高波数へのエネルギー輸送は成層度のみならず回転にも依存す
_/ る. f
_/ 傾きは急勾配になるが, f Ω では, 成層によらず, エネルギースペクトルは
_/ -1.9 〜 -2.1 程度の傾きとなった. このような回転の依存性は, 2 つの鉛
_/ 直渦度成分と 1 つの水平発散成分によるエネルギー輸送にのみ現れることが
_/ 分かった.
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世話人：大木谷 耕司(京大数研)、藤 定義(京大理)、松本 剛(京大理)、
山田 道夫(京大数研)
アドバイザー：河原 源太(京大工)、小森 悟（京大工）、藤坂博一（京大情報学）、
船越 満明（京大情報学）、水島 二郎(同志社大工)、余田 成男（京大理）
連絡先：ohkitani@kurims.kyoto-u.ac.jp
メールリスト連絡先： semi-adm@kyoryu.scphys.kyoto-u.ac.jp