論文紹介論文紹介

皆様

流体研D1の河野です。
論文紹介のお知らせをいたします。

日時：12月13日(火)15:00〜 場所：理学研究科5号館413号室
発表者：河野 俊輔
論文：I. A. Cosden and J. R. Lukes, ”Effect of Cutoff Radius on the
Surface Tension of Nanoscale Bubbles” 　　　J. Heat Transfer, 133, 101501 (2011)

Arの一成分系において準安定状態から負圧下でナノバブルを作成するMDシミュレーションを行い、
表面張力の表式依存性や計算時のカットオフ距離依存性について調べた論文です。
少し重箱の隅をつつくような話ではありますが、ツールの正当性に関わる部分のため
取り上げてみました。

多々至らぬ点があるかと思いますが、よろしくお願いいたします。

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河野 俊輔 KOHNO Shunsuke
京都大学大学院理学研究科　物理学・宇宙物理学専攻
物理学第一分野　流体物理学研究室　博士課程
E-mail：kohno@kyoryu.scphys.kyoto-u.ac.jp
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論文紹介論文紹介

皆様,

数理研D2佐々木英一です．
本日12月6日(火)の論文紹介についてお知らせいたします.
日時 :12/6 (火) 15:00〜(前半のセミナーが終わり次第)
場所 :理学研究科5号館　413号室
発表者:数理研 D2 佐々木 英一 論文 :”The enstrophy cascade in forced two-dimensional turbulence”
A. Vallgren and E. Lindborg: J. Fluid Mech.,671,168-183,(2011)

2次元乱流のエンストロフィーカスケードに関する論文です.
2次元乱流のDNSをするときは,エネルギー逆カスケードによって低波数にエネルギー
が溜ることを防ぐために大きなスケールに対する抵抗を課します.
本論文では,大きなスケールの抵抗がエンストロフィーカスケードや高次の統計量に
どのような影響を持っているか調べています.
分ったことは,
* コヒーレント渦の有無にかかわらず,有限時間でk^{-3}の
スペクトルを得ることができる.
* 大きなスケールの抵抗がなくても準定常なエンストロフィーカスケードを
得ることができる
* 小スケールの粘性は統計的性質に影響しない
(Newton粘性と超粘性で統計的性質が変化しない)
* 高次の統計量に普遍性が存在しない
です.

至らない点が多々あるかと思いますが,どうぞよろしくお願いいたします.

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京都大学大学院 数理解析研究所 博士2年 佐々木英一
SASAKI Eiichi
Research Institute for Mathematical Sciences,
Kyoto University e-mail: esasaki@kurims.kyoto-u.ac.jp

論文紹介論文紹介

皆様，

数理研D2の木村恵二です．
明日の論文紹介のご案内を致します．

日時 : 11月8日(火) 15:00–
場所 : 理学研究科5号館413号室
発表者: 数理研D2 木村恵二
論文 : “Steady and fluctuating inner core rotation in numerical geodynamo models”
J. Aubert and M. Dumberry,
Geophys. J. International, Vol.184, pp.162-170 (2011)

内容 : 内核がマントルに対して経度方向に差動回転することを
許す場合のダイナモ計算を行った．ただし内核には
粘性トルク，磁場によるトルクに加えて
マントルによって引き起こされる重力トルク
(gravitational restoring torque) がかかるとする．

外核(液体)の overturn time に対して十分長い
タイムスケールでの内核の振る舞いに着目し，
内核の平均的な回転角速度の外核の平均速度に対する
スケーリング則を数値計算によって求め，
マントルよりも速く回転している内核の回転角速度は，
マントルの回転が速くなるにつれて
マントルの回転の速さに近づくことを見出した．
またその結果を，内核に働くトルクのバランスを
考えることによって解釈した．
このスケーリング則は重力トルクの強さに依存しないが，
重力トルクを大きくすると内核の回転角速度は小さくなる．
また内核の回転角速度の変動成分は回転の速さに
依存しないことが見出された．

これらの数値計算結果から，現在地震波によって
観測されている内核の差動回転は定常的な superrotation ではなく，変動成分であることが示唆される．

至らない点が多々あると思いますが，よろしくお願いいたします．

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木村 恵二 KIMURA Keiji
京都大学 数理解析研究所 博士課程2年
Homepage: http://www.kurims.kyoto-u.ac.jp/‾kimura/
Email: kimura@kurims.kyoto-u.ac.jp
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皆様，

数理研D2の犬伏正信です．
明日 10月24日 の論文紹介のお知らせを致します．

日時：10月24日(火)15:00–
場所：理学研究科5号館413号室
発表者：犬伏正信
論文： “Persistence Problem in Two-Dimensional Fluid Turbulence”
Prasad Perlekar et al., Phys. Rev. Lett., 106, 054501 (2011)
非平衡統計力学の中心的問題の一つである persistence problem を
2次元乱流において数値的に調べ，ラグランジュ統計とオイラー統計の
persistence-timeの分布関数に見られる違いを議論した論文です．

至らぬところも多々あると思いますが宜しくお願い致します．

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皆様

数理研M2の石本です。
明日10月18日の論文紹介のお知らせを致します．
先週，体調不良でできませんでしたので，日付等を更新して再送致します．

日時：10月18日(火)15:00〜
場所：理学研究科5号館413号室
発表者：石本 健太
論文： “Direct Measurement of the Flow Field around Swimming Microorganisms”
K. Drescher et al., Phys. Rev. Lett., 105 (2010) 168101
“Oscillatory Flows Induced by Microorganisms Swimming in Two Dimensions”
J. S. Guasto et al., Phys. Rev. Lett., 105 (2010) 168102

内容：Physical Review Letters誌の連続する２つの異なる著者による論文を紹介します．
いずれも微生物の周りの流れ場を可視化した実験の論文です．
1つ目の論文（Drescher et al.）ではボルボックスとクラミドモナスの周りの流れ場を可視化し，
よく用いられてきたストレスレットの近似に妥当性が無いことを主張しています．
2つ目の論文（Guasto et al.）では２次元的な領域に閉じ込められたクラミドモナスの周りの流れ場を
時系列で測定し，微生物の周りの流れ場が１周期の間に大きく変化することを報告しています．

至らぬところも多々あると思いますが，よろしくお願い致します．

石本健太 (Kenta ISHIMOTO)
京都大学 理学研究科 数学数理解析専攻 修士２年
Research Institute for Mathematical Sciences, Kyoto University
MAIL: ishimoto@kurims.kyoto-u.ac.jp

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皆様

数理研M2の石本です。
明日10月11日の論文紹介のお知らせを致します．

日時：10月11日(火)15:00〜
場所：理学研究科5号館413号室
発表者：石本 健太
論文： “Direct Measurement of the Flow Field around Swimming Microorganisms”
K. Drescher et al., Phys. Rev. Lett., 105 (2010) 168101
“Oscillatory Flows Induced by Microorganisms Swimming in Two Dimensions”
J. S. Guasto et al., Phys. Rev. Lett., 105 (2010) 168102

内容：Physical Review Letters誌の連続する２つの異なる著者による論文を紹介します．
いずれも微生物の周りの流れ場を可視化した実験の論文です．
1つ目の論文（Drescher et al.）ではボルボックスとクラミドモナスの周りの流れ場を可視化し，
よく用いられてきたストレスレットの近似に妥当性が無いことを主張しています．
2つ目の論文（Guasto et al.）では２次元的な領域に閉じ込められたクラミドモナスの周りの流れ場を
時系列で測定し，微生物の周りの流れ場が１周期の間に大きく変化することを報告しています．

至らぬところも多々あると思いますが，よろしくお願い致します．

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石本健太 (Kenta ISHIMOTO)
京都大学 理学研究科 数学・数理解析専攻 修士２年
Research Institute for Mathematical Sciences, Kyoto University
MAIL: ishimoto@kurims.kyoto-u.ac.jp

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皆様

流体研D1の河野です。
明日10月4日の論文紹介のお知らせを致します。

日時：10月4日(火)15:00〜
場所：理学研究科5号館413号室
発表者：河野 俊輔
論文：”Knudsen Gas Provides Nanobubble Stability” J.R.T.Seddon et al.,
Phys. Rev. Lett. 107, 116101 (2011)
内容：ナノバブル内の気体がKundsen gasと呼ばれる状態にあって、それが基板
から界面へと移動することにより
バブル周囲に気体濃度の高い液体の循環する流れが形成され、その結果ナノバブ
ルが動的平衡状態で維持される、
というモデルを提唱し、AFMを用いた実験でそれを支持する結果を得たとしてい
ます。

またこの論文に対する解説記事
“Surface nanobubbles or Knudsen bubbles?” V.S.J.Craig, Physics, 4, 70 (2011)
にも触れる予定です。

多々至らない点があるかと思いますが、よろしくお願い致します。

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皆様、

数理研M2の石本健太です。
7月5日の論文紹介のご案内を致します。

日時 : 7月5日(火) 15:00–
場所 : 理学研究科5号館413号室
発表者: 数理研M2 石本健太
論文 : “Coherent locomotion as an attracting state for a free flapping body”
S. Alben and M. Shelley
PNAS, 102, 11163, 2005

内容 : 水の入った円柱状の水槽に金属板を入れ、垂直方向に振動させると、
ある臨界の振動数を越えると水平方向に移動するという実験結果Vandenberghe et al. (2004)
の再現を目的に、２次元Navier-Stokes流中で楕円物体を垂直方向に振動させた数値計算を行っています。
結果としてVandenberghe et al.の実験結果を再現しただけでなく、
定常的な水平方向の運動が力学的に安定な運動であることを示唆しています。

これらの結果は、生物の羽ばたき運動の安定性の起源を知る上で重要だと感じたので、
明日のセミナーで紹介したいと思います。
至らない点があると思いますが、どうぞよろしくお願いします。

石本健太 (Kenta ISHIMOTO)
京都大学 理学研究科 数学・数理解析専攻 修士２年
Research Institute for Mathematical Sciences, Kyoto University
MAIL: ishimoto@kurims.kyoto-u.ac.jp

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皆様、

流体研M2の高木健太郎です。
6月28日の論文紹介のご案内を致します。

日時 : 6月28日(火) 15:00–
場所 : 理学研究科5号館413号室
発表者: 流体研M1 高木 健太郎
論文 : “Single-particle diffraction and interference at a macroscopic scale”
Y. Couder, E. Fort
P.R.L., 97, 154101, 2006

内容 : 垂直加振された容器の中の液体表面上を液滴がバウンドしながら動きます。
その動きについて調べた論文です。
この論文では波動や量子力学で行う回折・干渉の実験のように
容器の中にスリットをつくり、そこを通る液滴の軌跡について
調べています。
またその軌跡の分布を調べると、平面波の回折・干渉の
パターンと一致していることを報告しています。

あまり体調がよくないため、急な変更があるかもしれませんが、
よろしくお願いします。

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高木 健太郎　TAKAGI Kentaro
京都大学大学院理学研究科　物理学・宇宙物理学専攻
物理学第一分野　流体物理学研究室　修士課程
E-mail: kentaro@kyoryu.scphys.kyoto-u.ac.jp
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論文紹介論文紹介

皆様，

数理研D3の小布施祈織です．

明日の論文紹介のご案内を致します．

日時 : 6月14日(火) 15:00–
場所 : 理学研究科5号館413号室
発表者: 数理研D3　小布施祈織
論文 : “Emergence of Jets from Turbulence in the Shallow-Water
Equations on an Equatorial Beta Plane”
B. F. Farrell and P. J. Ioannou
Journal of the Atmospheric Sciences, 66, pp.3197-3206, 2009
内容 : 確率論的構造安定性理論(stochastic structual stability theory, SSST)
を取り入れた赤道β平面浅水モデルを用いて zonal jet の形成
および維持のメカニズムを調べた論文である

SSST ではアンサンブル平均をとった乱流の渦フラックスの確率モデルと
東西ジェットのダイナミクスの方程式をカップルさせ、背景場の乱流渦と
zonal jets の相互作用の非線型モデルを構築している。

乱流が弱い場合でかつパラメータが木星のものに相当する場合には、
プログレイドとレトログレイドの両方の赤道ジェットが SSST システムの
安定解になることが見出されたが、乱流を強くしていくとプログレイド
赤道ジェットのみが安定であり続けることが分かった。

また SSST の安定状態においては、赤道ジェットの他にも、中緯度の
縞状構造も維持された。この縞上構造のジェットは、構造および空間
配置の点において観測に一致し、また、絶対渦度およびポテンシャル
渦度の勾配の符号の反転という観測にも見られる特徴を示した。

至らぬ点が多々あると思いますが、どうぞよろしくお願い致します。

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小布施　祈織, Kiori Obuse
京都大学 理学研究科 数学・数理解析専攻（数理解析研究所）
博士課程
Ph.D. Student in Mathematical Sciences and Mathematical Analysis
Research Institute for Mathematical Sciences,
Kyoto University, Kyoto, Japan
obuse@kurims.kyoto-u.ac.jp
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