日本地球惑星科学連合2016年大会

講演情報

口頭発表

セッション記号 P (宇宙惑星科学) » P-EM 太陽地球系科学・宇宙電磁気学・宇宙環境

[P-EM17] 宇宙プラズマ理論・シミュレーション

2016年5月25日(水) 09:00 〜 10:30 302 (3F)

コンビーナ:*梅田 隆行(名古屋大学 宇宙地球環境研究所)、天野 孝伸(東京大学 地球惑星科学専攻)、成行 泰裕(富山大学人間発達科学部)、中村 匡(福井県立大学)、杉山 徹(国立研究開発法人海洋研究開発機構 地球情報基盤センター)、座長:成行 泰裕(富山大学人間発達科学部)、齊藤 慎司(名古屋大学 大学院理学研究科)

09:30 〜 09:45

[PEM17-15] 運動論的アルヴェン波ダイナミクスのためのモーメント分離解法

*渡邉 智彦1渡邊 裕介1前山 伸也1 (1.名古屋大学大学院理学研究科)

キーワード:アルヴェン波、シミュレーション、ジャイロ運動論

Kinetic Alfven waves (KAW), which play crucial roles in a variety of phenomena in space plasmas, involve multiple space- and time-scales. For example, the wavelength along the field line may extend to the system size, while the perpendicular wave numbers are characterized by the ion gyro-radius or the electron skin depth. The characteristic time is given the wave frequency or the electron transit time. Thus, drift kinetic or gyrokinetic simulations of low-frequency plasma dynamics including the KAWs often suffer from a sever Courant condition for explicit time-integrators or a poor convergence of iteration in implicit methods.
To overcome the numerical inefficiency, we have developed a new scheme for solving the KAW dynamics including drift kinetic electrons. In the new scheme, the low-order moments of electron distribution function are calculated separately from the drift kinetic equation for electrons. It enables us to easily implement implicit time-integrators and/or the semi-Lagrangian scheme while keeping the numerical stability and the conservation property. Some applications of the moment extracted formulation will be discussed.