回転球殻内の Boussinesq 熱対流が内外境界面に及ぼすトルク

抄録

中間的な回転角速度をもつ回転球殻内の Boussinesq 熱対流問題においては，静止解が不安定化した後，方位角方向に伝播する有限振幅定常進行波解が超臨界分岐する．この定常進行波解が内外境界面に及ぼすトルクを，定常進行波が安定に存在するパラメータ範囲で計算した(Taylor数(回転角速度)が 52²から500²，Rayleigh数(熱的不安定性)がおよそ 1500から10000)．その結果，Taylor 数が 200² より小さい領域では内側境界に回転と同方向のトルクがかかるが，Taylor 数が200² よりも大きい領域では内側境界に回転と逆方向のトルクがかかることを見出した．Taylor 数が 200² の場合は，Rayleigh 数の増加とともにトルクがかかる方向が，回転と逆方向から同方向へと連続的に変化することがわかった．