流体物理学ゼミナール流体物理学ゼミナール
第17回流体物理学ゼミナールの予定は以下の通りです。
日時：12月1日（火）13:30〜
場所：理学研究科5号館 413号室
発表者：河野 俊輔
教科書：P.A.Davidson “Turbulence: An Introduction for Scientists and
Engineers”(ISBN 978-0-198-52949-1)
3.2.1節Various stages of developmentから始める予定です。
よろしくお願いいたします。
流体力学セミナー流体力学セミナー
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流体力学セミナー ２００９
＃数理解析研究所の建物耐震改修工事のため，場所が京大理学部の
建物になっています．ご注意ください．
日時： 11月30日（月） 15:00 から 16:30
場所： 京大 理学部６号館 ２０３号室
講師： Abraham C.-L. Chian
(National Institute for Space Research (INPE), Brazil
& RIMS, Kyoto University)
題目: Nonlinear dynamics of fluids and plasmas: On-off intermittent
turbulence
概要：The amplitude and phase dynamics of coherent structures in
intermittent turbulence in fluids and plasmas is studied using
direct simulations of Navier-Stokes equations and
magnetohydrodynamics equations, as well as in-situ observations of
atmospheric and interplanetary turbulence. Nonlinear surrogate
techniques are applied to quantify the degree of phase
synchronization in simulated and observed data of fluid and plasma
turbulence. We adopt the complex Morlet wavelet to characterize
the amplitude dynamics by computing the Local Intermittency
Measure, and to characterize the phase dynamics by computing a
phase coherence index. Our techniques are able to detect and
measure coherent structures in magnetic field turbulence in
unshocked and shocked solar wind, as well as in atmospheric
turbulence above and within the Amazon forest canopy.
Intermittent mean-field dynamo is investigated using numerical
modeling of magnetohydrodynamic turbulence driven by helical
forcing. The importance of phase synchronization and on-off
intermittent turbulence in the variability of stellar magnetic
field and its impact on the dynamics of climate and space weather
of a planet and exoplanet is discussed.
Chian ACL, Miranda RA. Cluster and ACE observations of phase
synchronization in intermittent magnetic field turbulence: a
comparative study of shocked and unshocked solar wind. Ann.
Geophys. 27, 1789, 2009.
Chian ACL, Han M, Miranda RA, Shu, C, Valdivia, JA. The planetary
-exoplanetary environment: a nonlinear perspective. Adv. Space
Res., in press, 2010.
Chian ACL, Miranda RA, Koga D, Bolzan MJA, Ramos FM, Rempel EL.
Analysis of phase coherence in fully developed atmospheric
turbulence: Amazon forest canopy. Nonlinear Proc. Geophys. 15, 567,
2008.
Koga D, Chian ACL, Miranda RM, Rempel EL. Intermittent nature of
solar wind turbulence near the Earth’s bow shock: Phase coherence
and non-Gaussianity. Phys. Rev. E 75, 046401, 2007.
Koga, D, Chian ACL, Hada T, Rempel EL. Experimental evidence of
phase coherence of magnetohydrodynamic turbulence in the solar
wind: GEOTAIL satellite data. Phil. Trans. Royal Soc. London-
Math. Phys. Sciences 366, 447, 2008.
Rempel EL, Proctor MR, Chian ACL. Intermittent nonlinear dynamo in
compressible magnetohydrodynamics. Monthly Not. Royal Astron. Soc.,
in press, 2009.
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世話人：山田 道夫(京大数理研)， 藤 定義(京大)，松本 剛(京大理)
アドバイザー：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：山田道夫 yamada＠kurims.kyoto-u.ac.jp
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流体物理学ゼミナール流体物理学ゼミナール
皆様
京大流体研M1の岡橋です。
第16回流体物理学ゼミナールの予定をお知らせします。
日時：11月17日（火）13:00〜
場所：理学研究科5号館 413号室
発表者：岡橋 裕介、（河野 俊輔）
教科書：P.A.Davidson “Turbulence: An Introduction for Scientists and
Engineers”(ISBN 978-0-198-52949-1)
先週は、急遽セミナーが入りましたので、先週予定していた3.1.3節の
“The arrow of time”から始めます。
よろしくお願いします。
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岡橋 裕介 Okahashi Yusuke
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1年
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流体物理学ゼミナール流体物理学ゼミナール
皆様
京大流体研M1の岡橋です。
第15回流体物理学ゼミナールの予定をお知らせします。
日時：10月27日（火）13：00〜
場所：理学研究科５号館 413号室
発表者：河野 俊輔、岡橋 裕介
教科書：P.A.Davidson
“Turbulence: An Introduction for Scientists and Engineers”
(ISBN 978-0-198-52949-1)
前回の3.1.1節の残りを前半に河野君が発表し、その後3.1.2節かから発表する予
定です。
よろしくお願いします。
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岡橋 裕介 Okahashi Yusuke
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1年
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流体力学セミナー流体力学セミナー
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流体力学セミナー ２００９
＃数理解析研究所の建物耐震改修工事のため，場所が京大理学部の
建物になっています．ご注意ください．
日時： 10月26日（月） 15:00 から 16:30
場所： 京大 理学部６号館 ２０３号室
講師：下川倫子 氏
（摂南大学工学部）
題目: コーヒー滴がつくる消滅フラクタル
概要：フラクタルパターンはヴィスカスフィンガリングやバクテリア
コロニー、電解析出といった実験で観察されてきた。これらのパター
ンは点や線から始まり、分岐を繰り返しながら面を覆いつくし、フラ
クタル構造を形成する。今回、発表者は牛乳の上に濃いコーヒーの滴
を置く実験で、牛乳表面にコーヒー溶液が描くフラクタルパターンを
発見した。このフラクタルパターンは牛乳表面に拡散したコーヒー溶液
が次々と沈むことによってできる新しいタイプの消滅フラクタルである。
密度相関関数法とボックスカウント法によるフラクタル解析から、パ
ターンを特徴づけるフラクタル次元は時間、密度に依存せず、一定値
1.88±0.06をとることが分かった。また、表面パターンの密度は時間
と共に指数関数的に減少し、その時定数はフラクタル解析が可能とな
る70秒と一致していたことから、表面に拡散したコーヒーが十分に沈
み込むことが消滅フラクタルの形成にとって重要であることがわかった。
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世話人：山田 道夫(京大数理研)， 藤 定義(京大)，松本 剛(京大理)
アドバイザー：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：山田道夫 yamada＠kurims.kyoto-u.ac.jp
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流体物理学ゼミナール流体物理学ゼミナール
皆様
京大流体研M1の河野です。
第14回流体物理学ゼミナールの予定をお知らせいたします。
日時：10月20日（火）13:30〜
場所：理学研究科5号館 413号室
発表者：河野 俊輔
教科書：P.A.Davidson “Turbulence: An Introduction for Scientists and
Engineers”(ISBN 978-0-198-52949-1)
前回の仕切り直しで、2.4節の乱流の定義のところから始めて、
前回の予定範囲の3章に入る予定です。
2.4節、および前回添付し忘れておりましたタイトル、目次、
索引部分のコピーを配布する予定です。
よろしくお願いいたします。
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流体力学セミナー ２００９
日時： 11月 2日（月） 15:00-16:30
場所： 京大 理学部６号館 ２０３号室
講師： Prof. Abraham C.-L Chian
National Institute for Space Research (INPE), Brazil
RIMS, Kyoto Univ.
題目: Nonlinear dynamics of long waves: On-off spatiotemporal intermittency
概要：Long waves are relevant for shallow-water fluids and drift turbulence
in plasmas. We discuss the origin of on-off spatiotemporal intermittency in
high-dimensional models of nonlinear long waves governed by the
regularized long-wave equation (Benjamin-Bona-Mahony equation) and Kuramoto
-Sivashinky equation. First, we analyze the spatiotemporal dynamics and
structure of chaotic saddles before, at the onset, and after a crisis, at
the transition from temporal to sptatiotemporal chaos. The links between
chaotic saddles, crisis and spatiotemporal intermittency are elucidated.
Prior to the transition to spatiotemporal chaos, a spatiotemporally
chaotic saddle is responsible for chaotic transients that mimic the
dynamics of the post-transition attractor. At the onset of crisis, the
temporal chaotic attractor loses its stability and is converted to a
temporally chaotic saddle. After the onset of spatiotemporal chaos, we
identify temporally and spatiotemporally chaotic saddles which are
responsible for the laminar and bursty phases in the spatiotemporal
intermittency. In particular, we demonstrate that phase synchronization
due to multiscale interactions is the origin of on-off spatiotemporal
intermittency associated with laminar and bursty phases of wave energy
fluctuations in well-developed spatiotemporal chaos.
Chian ACL, Rempel EL, Macau EE, Rosa, RR, Christiansen, F.
High-dimensional interior crisis in the Kuramoto-Sivashinsky equation.
Phys. Rev. E 65 (Rapid Comm.), 035203, 2002.
He KF, Chian ACL. On-off collective imperfect phase synchronization and
bursts in wave energy in a turbulent state. Phys. Rev. Lett. 91, 034102,
2003.
He KF, Chian ACL. Critical dynamic events at the crisis of transition to
spatiotemporal chaos. Phys. Rev. E 69, 026207, 2004.
Rempel, EL, Chian ACL, Macau EEN, Rosa RR. Analysis of chaotic saddles in
high-dimensional dynamical systems: the Kuramoto-Sivashinsky equation.
CHAOS 14, 545, 2004.
Rempel EL, Chian ACL. Origin of transient and intermittent dynamics in
spatiotemporal chaotic systems. Phys. Rev. Lett. 98, 014101, 2007.
Rempel EL, Chian ACL, Miranda RA. Chaotic saddles at the onset of
intermittent spatiotemporal chaos. Phys. Rev. E 76, 056217, 2007.
Rempel EL, Miranda RA, Chian ACL. Spatiotemporal intermittency and chaotic
saddles in the regularized long-wave equation. Phys. Fluids 21, 074105,
2009.
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世話人：山田 道夫(京大数理研)， 藤 定義(京大)，松本 剛(京大理)
アドバイザー：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：山田道夫 yamada＠kurims.kyoto-u.ac.jp
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流体力学セミナー流体力学セミナー
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流体力学セミナー ２００９
＃場所と時間にご注意ください。
＃本セミナーは京大理物理教室で １０／１６ 金曜日昼に行います。
日時： 10月 16日（金） 13:00 から 14:30
場所： 京大 理学部５号館 ４１３号室
講師：Ranga Narayanan 氏
(Director of The Center for Surface Science and Technology,
University of Florida)
題目: Instabilities due to Phase Change
概要：Phase change causes instabilities and an example is
evaporative instability. This has much in common with solidification
instability, electrodeposition and even viscous fingering instability.
It is an instability that is driven by nutrient gradients which,
in this case, are temperature gradients. In the current study we have
investigated evaporative instability in a variety of configurations.
There are several ways to view how one might conduct an evaporation
experiment and in one of these the input variables are the depths of
fluid layers, the temperature difference across the system and
the pressure at the top plate. Once these are fixed, the outputs are
the bifurcation nature and the evaporation and heat transfer rates.
We present calculations which tell us that when the instability sets
in the branching can be either a forward or backward pitchfork but
the evaporation rates are always increased. In this regard the problem
is quite unlike solidification or electrodeposition. I shall also
present results that take into account experimental complications
such as side wall effects and buoyancy. We present detailed physical
reasoning behind our observations.
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世話人：山田 道夫(京大数理研)， 藤 定義(京大)，松本 剛(京大理)
アドバイザー：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：山田道夫 yamada＠kurims.kyoto-u.ac.jp
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流体物理学ゼミナール流体物理学ゼミナール
第13回流体物理学ゼミナールの予定をお知らせいたします。
日時：10月13日（火）13:30〜
場所：理学研究科5号館 413号室
発表者：河野 俊輔
教科書：P.A.Davidson “Turbulence: An Introduction for Scientists and
Engineers”(ISBN 978-0-198-52949-1)
3章(The origins and nature of turbulence)から始め、
1章、2章については内容に軽く触れるのみの予定です。
教科書のコピーは当日配布いたします。
流体力学セミナー流体力学セミナー
流体力学セミナー ２００９
＃数理解析研究所の建物耐震改修工事のため，場所が京大物理に
なっています．ご注意ください．
日時： 9月7日（月） 15:00 から 16:30
場所： 京大 理 物理学教室 (理学研究科 5号館) ４１３号室
講師： Adrian Constantin 氏
(Chair of Partial Differential Equations
Univeristy of Vienna)
題目: Pressure and Particle Trajectories beneath a Stokes Wave
概要： Consider periodic two-dimensional gravity
water waves propagating in irrotational flow at
constant speed at the surface of water with a flat bed.
Then the pressure in the fluid strictly decreases horizontally
away from the crest line and strictly increases with depth.
Moreover, along each streamline the horizontal velocity
strictly decreases away from the crest line. Some particle
trajectories are closed orbits but most are looping orbits
that drift either to the right or the left, depending
on the presence of an underlying favorable or adverse current.
These results have been obtained as joint work with Walter
Strauss.
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世話人：山田 道夫(京大数理研)， 藤 定義(京大)，松本 剛(京大理)
アドバイザー：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：山田道夫 yamada＠kurims.kyoto-u.ac.jp
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