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J-GLOBAL ID：201902253223658666   整理番号：19A1497240

地球外核における組成対流による熱安定層の破壊について【JST・京大機械翻訳】

On Destruction of a Thermally Stable Layer by Compositional Convection in the Earth’s Outer Core

著者 (2件)： Takehiro Shin-ichi (Research Institute for Mathematical Sciences, Kyoto University, Kyoto, Japan) ,  Sasaki Youhei (Department of Mathematics, Kyoto University, Kyoto, Japan)
資料名： Frontiers in Earth Science (Web)  (Frontiers in Earth Science (Web))
巻： 6  ページ： 192  発行年： 2018年 
JST資料番号： U7066A  ISSN： 2296-6463  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 内部コア境界で励起された組成対流により,地球の外部コアの上部における熱的に安定な層の破壊を議論した。熱的および組成的浮力(運動エネルギー生成速度)により誘起されるパワーの半径方向分布を,熱的および組成的対流の発生の尺度として用いることを提案した。パワーは対流エントロピー流束と対流組成フラックスに比例する項から成る。正のパワーを持つ領域では,運動エネルギーが浮力により生成されるので,対流は活性であり,安定に成層した層は形成されなかった。一方,負の電力を持つ領域では,対流が抑制され,安定に成層した層が生成される可能性がある。対流の浸透効果を考慮して,パワーの半径方向分布とその半径積分に基づいて,安定層の可能な最大と最小厚さをそれぞれ検討した。高圧実験と第一原理計算により最近示唆された熱伝導率の大きな値をもつ地球コアの一次元熱及び組成バランスモデルを構築し,コアマントル境界(CMB)熱流束Q_CMBの種々の値に対するパワーの動径分布を推定した。Q_CMB>Q_sCMBが熱的に安定な層が存在しないとき,Q_sCMBはCMBにおける断熱に沿った伝導性熱流束である。一方,Q_CMB<Q_sCMBのとき,上部熱安定層の形成が可能になり,それ以下で励起された組成対流の浸透の程度に依存した。Q_CMBがQ_sCMBより十分低いとき,熱的に安定な層は組成対流の最大浸透を生き残る。結果は,安定層の存在が対流フラックスのみに基づいて評価される以前の研究の結果と比較して,熱的に安定な層が効果的に薄くなることを示した。Copyright 2019 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： エントロピー ,  電力 ,  *対流 ,  熱伝導率 ,  一次元 ,  運動エネルギー ,  浮力 ,  *地球 ,  熱流束 ,  浸透 ,  積分 ,  成層
準シソーラス用語： 第一原理計算 ,  *安定層 ,  *外核 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (7件)： 熱伝導率 ,  熱流束 ,  組成フラックス ,  浮力によるパワー ,  運動エネルギー生産 ,  コア動力学 ,  コアの階層化

分類 (1件)： 雪氷学  (DC08000N)

引用文献 (22件)：

• Braginsky S. I. (1984). Short-period geomagnetic secular variation. Geophys. Astrophys. Fluid Dyn. 30, 1-78. doi: 10.1080/03091928408210077
• Braginsky S. I. (1993). Mac-oscillations of the hidden ocean of the core. J. Geomag. Geoelectr. 45, 1517-1538. doi: 10.5636/jgg.45.1517
• Buffett B. A. (2014). Geomagnetic fluctuations reveal stable stratification at the top of the earth's core. Nature 507, 484-487. doi: 10.1038/nature13122
• Buffett B. A., Seagle C. T. (2010). Stratification of the top of the core due to chemical interactions with the mantle. J. Geophys. Res. 115:B04407. doi: 10.1029/2009JB006751
• Buffett B. A., Seagle C. T. (2011). Correction to 'stratification of the top of the core due to chemical interactions with the mantle'. J. Geophys. Res. 116:B07405. doi: 10.1029/2011JB008376

タイトルに関連する用語 (6件)： 地球 ,  外核 ,  組成 ,  対流 ,  安定層 ,  破壊