@misc{oai:uec.repo.nii.ac.jp:00009147,
 author = {古戸, 慎一郎},
 month = {2019-04-23},
 note = {2018, 流体やプラズマ中の密度勾配に対して，背景に形成されたせん断流れの効果についての研究が近年精力的に行われている．特に交換型不安定性を引き起こす密度勾配に対して垂直なせん断流れがあるとき，線形理論において特定の条件を満たす場合において交換型不安定性を抑制する効果があることが確認されている．

　本研究では，非線形性を入れたときの線形理論との比較を行うために，せん断流れのある２次元非圧縮性を仮定して簡略化した渦度方程式と密度の連続の式を導出し，せん断流れによる交換型不安定性の非線形シミュレーションを行った．数値解法には，空間の離散化に擬スペクトル法を用い，時間積分は３次のAdams-Bashforth 法と２次の後退差分法を組み合わせて使用した．また，２次元の流体シミュレーションを高速に行うためにGPU を用いた並列計算でシミュレーションを行った．

　はじめに，せん断流れがない場合の交換型不安定性の非線形な振る舞いについて粘性率の大きさを変更しながら調べた．その後，せん断流れを入れて非線形シミュレーションを行った．まず，初期擾乱が単一の波数で表される場合について調べた結果，単一の波数の波では線形問題になることが確認できた．次に，複数の波の重ね合わせを初期擾乱として持つ線形安定な条件での非線形シミュレーションを行い，線形には安定であっても有限振幅のゆらぎによる非線形効果が卓越し，亜臨界乱流が発生することを観測した．この乱流は線形揺動が過渡的に成長することによって２次的なKelvin-Helmholtz 不安定性が発生することにより引き起こされる．線形安定な条件において非線形性によって不安定となって発生する乱流を亜臨界乱流と呼ぶ．亜臨界乱流はその発生のための初期擾乱の大きさにしきい値を持ち，しきい値以下の擾乱は減衰し安定化するという特徴を持つ．最後に，せん断流れの強さと初期擾乱の振幅を変えて複数のシミュレーションを行い，線形安定な領域と亜臨界乱流になる領域のしきい値を調べた．},
 title = {交換型不安定性に対するせん断流れの非線形効果について},
 year = {},
 yomi = {フルト, シンイチロウ}
}