クロス・ヘリシティ効果についての最近の進展

概要

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クロス・ヘリシティ(速度−磁場相関)は電磁流体力学(magneto-hydrodynamics: MHD)の最も基本的な量のひとつである．大規模な渦運動の下では，乱流場に正の(あるいは負の)クロス・ヘリシティが存在すると，大規模渦度に平行な(あるいは反平行な)乱流起電力への寄与が生じる．乱流クロス・ヘリシティの発展方程式を考えることで，乱流場にクロス・ヘリシティが生成される機構を調べることができる．クロス・ヘリシティに関連した輸送とクロス・ヘリシティの生成機構とを解析するために，三種類の数値計算が行なわれる．すなわち，(i) 磁場を付加したコルモゴロフ流れの直接数値計算；(ii) 回転球殻電磁流体の大規模直接数値計算；(iii) 太陽黒点近傍の圧縮性流れのラージ・エディ・シミュレーションである．これらの数値計算を通して，クロス・ヘリシティ効果の重要性が確かめられる．非圧縮性と圧縮性のそれぞれの場合で，どのような生成機構が重要かについても議論される．［本要旨はPDFには含まれない］