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ソ連崩壊後の現代ロシア文学研究

1.ミハイル・エリザーロフ論1972年生まれの作家ミハイル・エリザーロフは2008年度ロシア・ブッカー賞受賞作『図書館員』(2007)において、忘れられたソ連作家が遺した小説が魔術的な力を得て現代に復活するという、ソ連へのノスタルジーを強く感じさせる作品を書いている。社会主義リアリズム研究者カテリーナ・クラークの理論を援用しながら、作家が社会主義リアリズムの本質を現代のコンテクストに置き直し、疑似ソ連的共同体の形成を通して失われた「家族性」の復活を描く過程を論じた。2.現代ロシア文学におけるロシア論ウラジーミル・ソローキン、パーヴェル・ペッペルシテイン、ミハイル・エリザーロフという三人の、いずれもポストモダニズムの潮流と関係づけられながらも世代や出自を異にする作家たちの作品に描かれたロシアイメージを比較することによって、それらに描かれたロシア像の共通点と相違点を指摘した。3.現代ロシア文学におけるチェチェン戦争表象論90年代半ばから00年代半ばにかけて創作されたチェチェン戦争を巡る小説や映画作品を取り上げながら、芸術表象における「アイロニー」の変遷を分析した。90年代半ばの作品ではアイロニーは古典作品の引用・改変という形で現れ、現実と表象の間にある乖離が問題となった。しかし、2000年前後になると、メディアの戦争表象を中心に現実の次元は消去され、記述の仕方次第で現実はどのようにも表象できるといったポストモダン的アイロニズムが優勢になっていった。さらに、2000年代半ばになると直接戦争を体験した若手作家が台頭したが、彼らの作品は既存の物語の枠組みを拒否することでアイロニーを脱しようとするものであった。(抄録なし)1.ミハイル・エリザーロフ論1972年生まれの作家ミハイル・エリザーロフは2008年度ロシア・ブッカー賞受賞作『図書館員』(2007)において、忘れられたソ連作家が遺した小説が魔術的な力を得て現代に復活するという、ソ連へのノスタルジーを強く感じさせる作品を書いている。(抄録なし)
極低温固液二相スラッシュ流体の伝熱・流動複合機構の研究

スラッシュ流体とは極低温液体中に同成分の固体粒子が混在する非ニュートン性を有する固液二相流体である。スラッシュ窒素を使用して、円管、正方形管、正三角形管、収縮・拡大管、コルゲート管の伝熱・流動実験を流速、固相率、熱流束等をパラメータとして行った。スラッシュ流体の圧力損失低減と、低減に起因する熱伝達劣化が複合する伝熱・流動メカニズムが実験および数値解析により明らかとなった。本研究の目的はスラッシュ流体の非ニュートン流体的性質を示す流動特性(圧力損失低減)と、圧力損失低減から起因する熱伝達劣化特性が同時に複合する伝熱・流動メカニズムについて、スラッシュ窒素を使用して固体粒子の挙動・融解も含めて定量的、系統的に解明する。また、管内伝熱・流動解析プログラムの高精度化を行う。伝熱・流動および可視化実験については、内径10mm、15mmの円管、内径12mmの矩形管、内径12mmのコルゲート管の4種類の水平管を使用して、流速16m/s、固相率035wt%にて実施した。その結果、管内径、管形状(円管と矩形管)により圧力損失低減効果、熱伝達劣化の発生する流速、固相率の領域が明らかとなった。流動時に固体粒子が管軸方向へ移動することにより管中央部に固体粒子群が形成され、この固体粒子群が管壁付近の固体粒子の少ない液体層で発生する乱流と熱拡散を抑制する現象を、可視化実験により確認した。矩形管については、比較的高流速で圧力損失低減効果が出現しており、二次流れの影響と考えられるが、更に実験を要する。輸送用長距離配管や超伝導送電の冷媒用配管に使用されるコルゲート管について、スラッシュ窒素の圧力損失測定を行った結果、液体窒素より圧力損失が低減する圧力損失低減効果が初めて得られ、圧力損失低減現象の解明が進展した。伝熱・流動数値解析については、伝熱と流動現象が複合する三次元熱非平衡二流体モデルを用いたプログラムを改良し、解析結果と実験結果の比較・検討を行った。その結果、圧力損失低減効果を除き、圧力損失、熱伝達係数が精度良く推定可能となった。今後、更にプログラムの改良と高精度化を行う。本研究の目的はスラッシュ流体の圧力損失低減と圧力損失低減から起因する熱伝達劣化が同時に複合する伝熱・流動メカニズムについて、固体粒子の挙動・融解も含めて定量的、系統的に解明する。固体粒子の挙動・融解の影響を明らかにするため、加熱部を延長した内径15mmの円管、内径12mmの矩形管、内径15mmのコルゲート管の3種類の水平管を使用して低流速域、高流速域での実験を可視化観察も含めて行った。固体粒子の融解を考慮した円管実験では圧力損失低減、熱伝達劣化が発生する流速、固相率の領域が明らかとなった。矩形管では管内で発生する乱流エネルギーが大きく、その結果、圧力損失低減量、熱伝達劣化量が円管の場合より小さくなる結果を得た。二次流れの影響も含め、23年度も実験を行う。輸送用長距離配管や超伝導送電の冷媒用配管に使用されるコルゲート管について、21年度と形状の異なるコルゲート管を用いて圧力損失測定を行った結果、圧力損失低減効果が再度確認された。平滑円管と同様、管中央部に移動した固体粒子群が管壁の液体層(もしくは凹凸部)で発生する乱流の発達、および管中央部への乱流の拡散を抑制することが圧力損失低減の要因と考えられ、現象の解明が進展した。数値解析については、円管から矩形管へと適用範囲を拡大し、解析結果と実験結果の比較・検討を行った。その結果、圧力損失低減効果と物性値の温度変化の影響を除き、圧力損失、熱伝達係数が推定可能となった。今後、低減現象のモデル化を進め、プログラムの高精度化を行う。本研究では、非ニュートン性を有するスラッシュ流体の圧力損失低減と、低減に起因する熱伝達劣化が複合する伝熱・流動メカニズムを実験及び数値解析により解明する。スラッシュ窒素を使用して、昨年度実施した正方形断面管および新規に製作した正三角形断面管について、流速、固相率、熱流束をパラメータとして伝熱・流動実験を行った。円管の場合も含め、いずれの管も水力直径が小さい方が圧力損失低減及び伝熱劣化は低流速で出現し、正方形管、三角形管の低減(劣化)量は小さい結果を得た。低減効果は固体粒子が均一に分布する均質流で出現することを円管の実験で既に報告しており、円管と比べ正方形管、三角形管は管内の乱流エネルギーが大きく低流速でも均質流になること、乱流増大により低減効果が抑制されることが実験、数値解析の両者から明らかとなった。スラッシュ流体の圧力損失低減を考慮した圧力損失評価モデルの構築を行った。実験で得られた円管および正方形管の圧力損失は評価モデルにより±15%以内で推定できる。

極低温配管で多用されるコルゲート管の圧力損失低減(液体単相と比べ50%低減を報告)について、コルゲート管を模擬した溝付可視化管を使用して固体粒子の流速測定(PIV法による)を行い低減現象の解明を行った。円管の場合と同様に固体粒子が管中央部に移動し、管壁の凹凸部との衝突が少ないこと、中央部の固体粒子が凹凸内部での乱流発生(再循環)を抑制することが低減の要因である。熱非平衡三次元二流体モデルを基にした数値解析プログラムを正方形管、三角形管に拡張し、PIV実験で得られたスラッシュ窒素の管内流速分布、乱流エネルギー分布と比較した結果、スラッシュ流体の管内流動・伝熱特性が評価可能となった。以上の成果はポンプ動力低減、超伝導機器の伝熱設計等に適用でき、スラッシュ水素と超伝導機器を利用した高効率水素エネルギーシステムの実用化に貢献できる。
日中地震予知共同研究

1、西安周辺地割れと活断層:クリ-プ性地割れが出現した西安市とその周辺の渭河盆地の地形分類図と活断層分布図を作成した。地割れに対しては、その運動と地下構造を明らかにした。その結果1556年の華県の大地震は華山山前断層の活動であること、西安市内のクリ-プ性地割れは、活断層に沿っているが、人工的影響によるものである可能性が多いことが明らかになった。西安周辺の5箇所において約2年間、高感度短周期地震計による連続観測の結果、西安を含む盆地の下では、M1程度の微小地震でさえ、ほとんど発生していないということが明らかになった。泰嶺山脈や、銅川地域では、M1クラスの微小地震がたまに発生していることも確認された。2、詳細地域地震危険度予測の調査1976年の唐山地震の被害調査の結果、唐山の北西約40kmの玉田地区で、周辺に比べ、異常に震動の低い地域が見いだされた。これは同地域の地下構造に異常があるためと思われる。これを解明するために、地震基盤に至る人工地震探査を実施した。玉田地区は、縦波速度6km/sの地震基盤と1.8km/sの地表層からなる単純な2層構造であること、玉田直下では地震基盤が、200mと浅く、玉田の南北ではより深くなり、一部では1000m以上にも達することが確認された。得られた地下構造モデル(2次元)に基づき、パルス入力による地表層震動予測のシュミレ-ションを行い、可成な程度観測事実を説明できること、したがって今後の詳細地域地震危険度予測の精度向上のためには、地震基盤まで考慮に入れた解析が必要であることが分かった。3、デ-タ処理・解析方式の研究最初にハンドヘルドコンピュ-タと公衆電話回線を利用した簡単な地殻変動デ-タ収集・伝送システムを開発した。日中両国でそれぞれ地殻変動連続観測デ-タベ-スを作成し、デ-タ解析法の研究開発を進めた。4、地球化学的観測研究信頼度の高いデ-タを得るため地震活動度の高い中国南西部の大地震多発地に、観測点を設けた。すなわち初年度に、3大断裂帯が交差する四川省姑〓にラドン観測点を設置し、観測を開始した。次年度には、四川省西昌においてもラドン観測点を設置した。観測は順調に進行し、最終年度には長期観測デ-タに基づき発生地震との対比やバックグラウンド変動などに関する有用な知見を得た。
4次元変分法を用いた物質輸送モデルと観測の最適統合化に関する研究

対流圏物質輸送モデル(CTM)は、様々な物理・化学過程を適切に取り込んで複雑になるとともに、その再現性が著しく向上してきた。最近注目を集めている4次元変分法(アドジョイント法;以下4DVAR)は、空間的・時間的変動を有する観測データという物理・化学法則にもとづく世界を、我々が持っている利用可能な最大限の知識を用いて、出来るだけ高精度で定量的・完全に記述するポテンシャルを有し、観測とCTMを統合化する手法である。本研究では、4DVARをCTMに活用し、1)4DVARによりモデルと観測データの最適な統合化を図ること、2)地上観測データ、ミー散乱ライダー観測データ、衛星観測データなどの時間空間分解能の異なるデータを同一のモデルを用いて4DVARのフレームワークの確立、3)自然起源の発生源である黄砂(ダスト)や焼畑起源の大気成分の起源の推定等、を行うことを目的とした。平成19年度は最終年度にあたり、昨年度までに完成させた。完全に並列計算モードで実行可能な土壌性ダストの4DVARシステムを用いて、2007年3月から5月に掛けてアジアの広範囲で観測された3つのダストエピソードに着目して、モデル解析を行った。データ同化には国立環境研究所の展開するレーザーレーダー観測データを用いて、ダストの発生量の最適化を行い、4DVARによりダストモデルの精度が大きく向上することを示した。また、データ同化に用いない独立した観測データとして、NASA/CALIPSO衛星のライダー観測結果を用いて、モデルの妥当性の検証を行い、それらの成果を4編の英文論文と、1編の和文論文として掲載が決まっている。本研究では、4DVARをCTMに活用し、1)4DVARによりモデルと観測データの最適な統合化を図ること、2)地上観測データ、ミー散乱ライダー観測データ、衛星観測データなどの時間空間分解能の異なるデータを同一のモデルを用いて4DVARのフレームワークの確立、3)自然起源の発生源である黄砂(ダスト)や焼き畑起源の大気成分の起源の推定等、を行うことを目的とする。本年度は、領域気象モデルRAMSのCTM部分を活用し、完全に並列計算モードで実行可能な4DVARシステムを構築し、2001年4月のACE-Asia特別観測期間のCO観測結果をもとに、4DVAR手法を応用し、東アジア域のCO排出強度の最適化を行った。その結果、中国でのCOの発生量はStreets et al.らが2000年ベースで推計した値よりも多く、160Tg/年程度であることが示され、特に上海から山東省にかけての華北平野域での発生量が大きく見積もられた。また、4DVARの変数を用いた影響関数を用いた解析から、利尻島で観測された高濃度のCO気塊の起源に関する解析が可能となった。なお、これらの成果は、現在Atmospheric Environmentに投稿中である。本研究では、4DVARをCTMに活用し、1)

4DVARによりモデルと観測データの最適な統合化を図ること、2)地上観測データ、ミー散乱ライダー観測データ、衛星観測データなどの時間空間分解能の異なるデータを同一のモデルを用いて4DVARのフレームワークの確立、3)自然起源の発生源である黄砂(ダスト)や焼き畑起源の大気成分の起源の推定等、を行うことを目的とする。平成18年度は、昨年度に構築した領域気象モデルRAMSのCTM部分とリンクして、完全に並列計算モードで実行可能な4DVARシステムを利用して、2001年4月のACE-Asia特別観測期間のCO観測結果をもとに、4DVAR手法を応用し、東アジア域のCO排出強度の最適化を行い、これらの成果は、国際学術雑誌Atmospheric Environmentに2006年11月に掲載された。COに引き続いて2005年4月に仙台から北日本で観測された黄砂エピソードを対象にしたダスト発生量を最適化することを目指した4DVAR-dustモデルを構築し、国立環境研のライダー観測結果を同化すること上空4-6kmのダスト層の再現と発生源強度の最適化が可能であることを示し、その成果は現在Geophysical Research Letterに投稿・審査中である。対流圏物質輸送モデル(CTM)は、様々な物理・化学過程を適切に取り込んで複雑になるとともに、その再現性が著しく向上してきた。最近注目を集めている4次元変分法(アドジョイント法;以下4DVAR)は、空間的・時間的変動を有する観測データという物理・化学法則にもとづく世界を、我々が持っている利用可能な最大限の知識を用いて、出来るだけ高精度で定量的・完全に記述するポテンシャルを有し、観測とCTMを統合化する手法である。本研究では、4DVARをCTMに活用し、1)4DVARによりモデルと観測データの最適な統合化を図ること、2)地上観測データ、ミー散乱ライダー観測データ、衛星観測データなどの時間空間分解能の異なるデータを同一のモデルを用いて4DVARのフレリムワークの確立、3)自然起源の発生源である黄砂(ダスト)や焼畑起源の大気成分の起源の推定等、を行うことを目的とした。平成19年度は最終年度にあたり、昨年度までに完成させた。完全に並列計算モードで実行可能な土壌性ダストの4DVARシステムを用いて、2007年3月から5月に掛けてアジアの広範囲で観測された3つのダストエピソードに着目して、モデル解析を行った。データ同化には国立環境研究所の展開するレーザーレーダー観測データを用いて、ダストの発生量の最適化を行い、4DVARによりダストモデルの精度が大きく向上することを示した。また、データ同化に用いない独立した観測データとして、NASA/CALIPSO衛星のライダー観測結果を用いて、モデルの妥当性の検証を行い、それらの成果を4編の英文論文と、1編の和文論文として掲載が決まっている。
複数種の波を持つ時間依存型境界値逆問題の展開

境界値逆問題の解析では、空洞や介在物の情報を引き出すために用いる「指示関数」と呼ばれる関数を導入し、この「指示関数」から如何にして空洞や介在物までの距離などの幾何学的な量を取り出すことができるかについて調べることが重要である。この作業の過程で、レゾルベントやその積分核である基本解の漸近挙動が必要になる。この研究では、速度の異なる複数種類の波が存在する媒質内における空洞や波の発生源をとらえる逆問題を、レゾルベントの漸近解析を援用した「囲い込み法」により考察し、この場合も上記の解釈が成り立つかどうかについて調べることが主な目標である。複数種類の波が存在する状況としては二層問題を考える。この場合、接合境界により異なる伝播速度をもつ波が現れる。この設定の下における逆問題の考察が、本研究期間内の主要課題であった。昨年度までの研究により、全反射現象が起きない場合に対応する基本解の漸近挙動を用いて、この問題に対する「最初に接合面下部の境界にぶつかる点までの最短の長さ(正確には到達時間)」を導き、逆問題に関する考察までを完成させた。この結果から得られた知見は、通常の屈折の法則に従って最短到達時間が決まること、及びその最小値が指示関数から得られるというものである。最終年度である今年度は、昨年度に残した問題である全反射現象が起こる場合の考察を行った。全反射現象のため、波の入射方向によっては表面波に相当する波が現れ、基本解の漸近挙動は完全な形で得られない。また、「最短到達時間」も全反射に伴う表面波のため、通常の反射現象よりも短くなることがあることが分かった。ところが、すべての入射方向を考えれば、全反射現象を起こさない角度で入射する場合が最短到達時間を与えるので、その部分を切り出すことにより、結果としては全反射現象が起こさないときと同じことが確認された。この結果を論文にまとめ、投稿を行った。これまでの代表者らによる研究で、熱方程式の境界値逆問題に対しては、「最初に内部の境界にぶつかる点までの最短の長さ」を計測しているという解釈が成り立つことが明らかになってきた。複数種類の波が存在する状況の一つとして次の場合が考えられる。(A) 2層媒質問題のように、接合境界があることにより異なる伝播速度をもつ波が現れる。平成28年度は、上記(A)にあたる層状媒質のときに研究を進めた。その第一段階として、「1層状媒質に対する基本解で、今後の研究に必要となる表示を調べ、その漸近挙動を導く」について考察を行った。その結果、全反射現象が起きない場合には1についてほぼすべての作業が完了した。そこで、当初計画とは若干異なるが、全反射が起きない場合に限定して研究を進め、その次の研究段階である2無限回観測、または一回観測(I)の場合に、この問題に対する「最初に接合面下部の境界にぶつかる点までの最短の長さ」を導く。についても考察を行い、最短の長さが屈折の法則に従う経路により与えられることが確認された。当該年度に予想していた研究計画とは若干異なるが、研究計画全体から見れば、順調に推移していると考えられる。これまでこの方面の研究によれば状況設定は異なるが、どの場合も「最初に内部の境界にぶつかる点までの最短の長さ」を計測しているという解釈が成り立つことがわかっている。当初計画では、必要となるレゾルベントの漸近挙動をすべての場合に先に調べておき、その結果を用いてこの問題における上記の「最短の長さ」について考える予定であった。しかし、本研究の最終目標は「最短の長さ」がどうして分かるのかという構造について明らかにすることにある。そこで、全反射が起きない場合のみに限定して、研究を先に進め、この部分については新たな知見を得た。全反射が起きる場合の基本解(レゾルベントの積分核)の漸近挙動について調べるのは後回しになったが、本来の目標に部分的ではあるが少し近づいたという点を考慮すると、概ね順調に研究が進んでいると考えられる。

複数種類の波が存在する状況の一つとして次の場合が考えられる。(A) 2層媒質問題のように、接合境界があることにより異なる伝播速度をもつ波が現れる。平成29年度は、前年度に引き続き、上記(A)にあたる層状媒質のときに研究を進めた。前年度で全反射現象が起きない場合には対応する基本解の漸近挙動を導くことがほぼ終わっていた。この得られた漸近挙動からこの問題に対する「最初に接合面下部の境界にぶつかる点までの最短の長さ」を導き、全反射が起きないという限定的な状況であるが、この場合に逆問題まで完成させたのが今年度の主な実績である。通常の屈折の法則に従って最短距離が決まること、及びその最小値が指示関数から得られるというのがその知見である。この結果を論文にまとめ、投稿を行った。平成28年度終わりの段階で、当初に予想していた研究計画とは若干異なってきたが、研究計画全体から見れば、順調に推移していた。今年度もその流れに沿って研究を続けた結果、全反射が起きない場合には最終的な結果までまとめることができた。このように今年度も順調に進んだと考えている。これまでこの方面の研究によれば状況設定は異なるが、どの場合も「最初に内部の境界にぶつかる点までの最短の長さ」を計測しているという解釈が成り立つことがわかっている。当初計画では、必要となるレゾルベントの漸近挙動をすべての場合に先に調べておき、その結果を用いてこの問題における上記の「最短の長さ」について考える予定であった。しかし、本研究の最終目標は「最短の長さ」がどうして分かるのかという構造について明らかにすることにある。そこで、全反射が起きない場合のみに限定し、研究を先に進め、この場合には最終的な結果までたどり着いた。次の問題は全反射が起きる場合の基本解(レゾルベントの積分核)の漸近挙動についての考察であるが、この点についても若干ではあるが、考察が進んでいる。これらの状況から概ね順調に研究が進んでいると考えられる。境界値逆問題の解析では、空洞や介在物の情報を引き出すために用いる「指示関数」と呼ばれる関数を導入し、この「指示関数」から如何にして空洞や介在物までの距離などの幾何学的な量を取り出すことができるかについて調べることが重要である。この作業の過程で、レゾルベントやその積分核である基本解の漸近挙動が必要になる。この研究では、速度の異なる複数種類の波が存在する媒質内における空洞や波の発生源をとらえる逆問題を、レゾルベントの漸近解析を援用した「囲い込み法」により考察し、この場合も上記の解釈が成り立つかどうかについて調べることが主な目標である。複数種類の波が存在する状況としては二層問題を考える。この場合、接合境界により異なる伝播速度をもつ波が現れる。この設定の下における逆問題の考察が、本研究期間内の主要課題であった。昨年度までの研究により、全反射現象が起きない場合に対応する基本解の漸近挙動を用いて、この問題に対する「最初に接合面下部の境界にぶつかる点までの最短の長さ(正確には到達時間)」を導き、逆問題に関する考察までを完成させた。この結果から得られた知見は、通常の屈折の法則に従って最短到達時間が決まること、及びその最小値が指示関数から得られるというものである。最終年度である今年度は、昨年度に残した問題である全反射現象が起こる場合の考察を行った。
最適速度模型の2次元への拡張

本研究の目的は、最適速度模型を2次元に拡張し、その振舞を理論的及び数値解析的に調べることである。それにより、粉体流や歩行者流、あるいは生物集団など交通流と類似の系との関係や、それらの振舞がより明確に解明できると考えられる。第一年度では、まず1次元模型を多変数型に拡張した模型の性質を調べた。その結果、これらの模型の性質は全て1次元最適速度模型の枠内で理解できることを確認した。最適速度模型を単純に2次元へ拡張した模型は、密度(自動車、歩行者など)が低い場合にはうまく適用でき、秩序相とそうでない相(渋滞相)が存在する。また、歩行者を想定した異種混合流や対向流では自発的な流れの分離も再現できることも示された。この他に、高速道路の交通流データの解析も同時に行なった。研究の第二年度では、高密度の場合に不自然な振舞をする2次元最適速度模型を修正し、全ての密度において適用可能な模型を構築した。この年度では、歩行者流の振舞を調べるために、市民マラソンでの走行者の運動の観測を行ない、レーン形成や密度揺らぎの存在を確認した。これらは2次元最適速度模型で得られる結果と矛盾していない。また、秩序相での運動について解析的な議論を行ない、安定条件を決めることができた。さらに、2次元最適速度模型に修正を加え、生物群集の運動、特に群れの形成に対して適用した。その結果、一様な状態から出発しても自発的に群れが形成され、これについても最適速度模型によっても説明できることがわかった。また、近年話題となった道路交通における同調流についても研究を行ない、1次元最適速度模型の枠内で説明可能であることを示した。本研究の目的は、最適速度模型を2次元に拡張し、その振舞を理論的及び数値解析的に調べることにある。それにより、粉体流や歩行者流と交通流との関係やそれらの振舞がより明確に解明できると考えられる。今年度の研究計画の第一は、2次元最適速度模型の完成であるが、その前に1次元模型を多変数型に拡張した模型の性質を調べた。これらの模型の性質は全て、1次元最適速度模型の枠内で理解できることを確認した。この成果は論文として発表されている。2次元模型については、これまでの研究に基づき国際会議での発表を行なった。その後は模型の精密化を続けている。最適速度模型を2次元へ拡張した場合、渋滞が発生しているような振舞を見せる相が存在する。数値シミュレーションによれば、密度(自動車、歩行者、粉体など)が低い場合にはうまく適用でき、秩序相とそうでない相が存在する。また、歩行者を想定した対向流では自発的な流れの分離も再現できる。これらの成果は本年度の国際会議論文集に掲載されている。しかし、この模型ではさらに密度を大きくした場合、非現実的な振舞を示す。今年度の後半の研究により、上記の困難を克服し、全ての密度において適用可能な新しい模型を構築することができた。しかし、この模型が例えば歩行者流の模型として適当であるかどうかについては、適切な条件での実験や観測が不足しているため、まだ検討の余地がある。そこで、今年度の終わりに人間の運動の観測を行なった。今後、データ化と模型の検証を行なう予定である。また、秩序相での運動の安定性についても解析的な議論を行ない、一定の条件下ではあるが、安定条件を決めることができた。それにより、歩行者流などの振舞や交通流模型との関係がより明確に解明できると考えられる。

今年度の研究では、高密度の場合も含めた、全ての密度に適用可能な2次元最適速度模型を構築した。しかし、例えば歩行者流については低密度の場合にしか観測が行なわれておらず、観測データが不足しているため、模型の正当性を決定するまでには至っていない。これについて、可能な限り高速・高密度で移動する例として、市民マラソン大会での走行者の運動を観測した。ここで、速い走者と遅い走者が分離するレーン形成や、走者分布の密度揺らぎの存在を確認した。その結果、2次元最適速度模型のシミュレーションによって得られる運動の状態は、この観測と矛盾していないことがわかった。これらの成果については国際会議、国内シンポジウム等において発表を行ない、論文を執筆した。第2の研究計画である、2次元最適速度模型の適用範囲を明らかにするという点に関しては、歩行者流と近い関係にある生物群集などの運動、群れの形成メカニズムなどについて研究を行なった。この結果、適切な修正を行なえば2次元模型はこれらにも適用でき、一様な状態から出発しても自発的に群れが形成されることが示された。この成果も国際会議等で発表し、論文としてまとめた。また、当初の研究計画には含まれていないが、近年話題となっている道路交通における同調流についても研究を行なった。その結果、ボトルネックを導入したシミュレーションで再現でき、1次元最適速度模型の枠内で説明可能であることが示された。
公教育の構想指針原理に基づく実践理論体系の展開に関する研究

報告者はこれまで、公教育の「本質」を「各人の〈自由〉および社会における〈自由の相互承認〉の〈教養=力能〉を通した実質化」、そしてその「正当性」原理を、〈一般福祉〉の原理として解明してきた。この「構想指針原理」を実質化するための実践理論群を展開することが、本研究最大の目的である。この目的に照らして、本年度は主として次の2つの研究成果を上げることができた。1.これまでの研究で明らかにしてきた「公教育の構想指針原理」の検証。これについては、論文「〈自由〉および〈自由の相互承認〉についてー「教育学のメタ理論体系」補論」『本質学研究』(第6号)で一定の成果を上げることができた。2.「公教育の構想指針原理に基づく実践理論体系」の展開。これについては、著書『「学校」をつくり直す』(河出書房新社)において、これまでに理論化してきた「学びの個別化・協同化・プロジェクト化の融合」をさらに発展させる形で成果を上げることができた。これまでの理論の検証およびさらなる展開を、論文および著作の形で公共の検証に委ねることができたため。今年度は、「学びの個別化・協同化・プロジェクト化の融合」の大胆なカリキュラム案策定および実践理論を、2020年度開校予定の軽井沢風越学園をフィールドに研究・実践する予定である。
ニホンザルにおけるスギ花粉IgE抗体保有率に関する血清疫学的研究

本研究ならびにここまでの研究によって以下の点が明らかとなった。1.全国52ケ所の野猿公苑や動物園のニホンザルを対象としたアンケート調査ならびに捕獲・採血調査の結果、青森から大分に至る13ケ所の野猿公苑・動物園で自然感作によるスギ花粉症のニホンザルが認められ、準野生あるいは飼育下のニホンザルにおいても花粉症が各地に広がっている事が示された。2.ヒトの場合、スギ花粉抗原に対するIgE抗体の産生応答には、組織適合抗原(MHC)のDQならびにDR分子が関与する劣勢遺伝の可能性が示唆されている。ニホンザルのスギ花粉症においても、このようなMHC関連抗原が関与する劣勢の遺伝様式が窺える。3.過去20年間のスギ特異的IgE抗体の保有率ひいては花粉症の発症率について検討するために、2つの群れで1970-71年ならびに1986-89年に採取された血清試料の抗体保有率の増大の有無を調べた。ニホンザルにおいては過去20年の間にスギ特異的IgE抗体の保有率の増加は全く認められなっかった。一方、ヒトの抗体保有率は1973年から1984-85年の10年間で約4倍に急増していた。4.衛生環境因子の指標として、1950年以降のサルとヒトでの寄生虫感染の推移を調べてみると、野猿公苑や動物園のニホンザルの飼育条件・衛生環境は過去数10年間殆ど変わっていないため、サルは寄生虫の自家感染を繰り返し、今日においても1960年代と同様な90%程度の同染率が認められた。一方、ヒトではこの間に衛生環境が急速に改善され、1950-1970年の間に回虫を主体とする寄生虫感染は63%から8%にまで大幅に減少した。従って、ヒト花粉症の急増には寄生虫感染の減少等の衛生環境の変化が大きく係わっていることが考えられる。
中規模古墳の動態からみた大和政権の地域支配

本研究の最終年度として、これまで実施した福井県若狭町藤井岡古墳、藤井岡三昧古墳、脇袋丸山塚古墳の調査成果をまとめるとともにとそれらの出土遺物を整理し、研究報告を作成することを主たる目的とした。発掘調査や測量調査図面のデジタルトレース作業や、出土遺物の写真撮影のほか、前年度以前から続く出土遺物の実測及びトレース作業、中でも藤井岡三昧古墳採集の家形埴輪の復元と3Dスキャナー計測に時間を費やした。それにより、5世紀初めの藤井岡古墳では壺形埴輪と王陵系の形象埴輪が共存していること、同時期の藤井岡三昧古墳の家形埴輪はきわめて精巧に作られた寄棟造家形埴輪であること、5世紀前半から中頃に位置づけられる脇袋丸山塚古墳が墳頂部に王陵の影響を受けつつ在地的変容を遂げた囲形埴輪と柵形埴輪をもつこと、また、その前方部には墳丘構築前に設けられた埋葬施設とみられる特殊遺構が存在することなどが明らかになった。この遺構はその系譜が半島に求められるものと考察された。そうして、これら中規模古墳の調査成果を、これまでに知られている若狭地方の古墳時代中期大型前方後円墳(首長墓)と対比させながら、その推移を検討した。その結果、5世紀初めの若狭で最初かつ最大の前方後円墳である上ノ塚古墳が極めて畿内的なのに対して、藤井岡古墳など中規模古墳には独自の地方との関わりが認められたこと。その後の5世紀中頃には、首長墓の突出性が薄れるとともに、向山1号墳や脇袋丸山塚古墳などが大和政権だけでなく半島や東日本地域とさかんな対外交渉を見せるようになること。さらに5世紀後半には首長墓そのものが大和政権にはない独自な様相を強く見せるようになるという過程がわかった。こうして、中規模古墳の被葬者の活動が地域の動向を大きく規定していることが確認できた。その成果は研究報告書『中規模古墳の動態からみた大和政権の地域支配』にまとめた。本研究課題の遂行初年度にあたる平成27年度は、若狭地域最大規模100mの全長を誇る上ノ塚古墳が築かれたときの、階層的に下に位置づけられる古墳の実態を調査することことにしていた。そこで発掘調査対象として選んだのが三方にある藤井岡古墳である。測量調査が済んでいたため、それに基づいて、墳丘に計3か所の調査区を設けた。それにより、葺石と埴輪を有する遺存状況のよい円墳の各情報を得ることができた。とくに、円筒埴輪がその製作技法において、内面を削り胴膨らみな形態になるものが多く、上ノ塚古墳の埴輪との差が確認できた。いっぽうで、墳丘裾から出土した甲冑形埴輪は若狭地方を含んで北陸地方でもきわめてまれな精巧品で、大和政権の工人の関与が読み取れる。埋葬施設については、その上面にあったであろう形象埴輪に注意しながら十字トレンチを入れるだけにとどめ、埴輪と埋葬施設の遺存状況を確認するにとどめた。その結果、墳頂の形象埴輪は確認されなかったが、同時に埋葬施設は盗掘などをうけていないと判断できた。掘り下げが足らず、埋葬施設の種類については手掛かりは得られなかったが、横穴式石室とはならないようであった。この調査に先立って、奈良文化財研究所の協力を得て、掘削前にレーダーと電気と電磁誘導をそれぞれ用いた物理探査を実施した。今後はそのデータとの照合が課題である。また、後の調査にそなえて脇袋丸山塚古墳の前方部特殊遺構へも実施したが、さらに別の手法による物理探査も追加で試みる必要があることを研究所のスタッフと確認した。発掘調査の出土品は、花園大学考古学研究室に持ち帰り、洗浄などの基礎的な処理を済ませ、甲冑形埴輪をはじめ、いくつか埴輪を復元し、図化を進めた。調査記録は図面からデジタル図面を作成し、写真についても整理した。なお、同時にする予定だった、上ノ塚古墳、そして藤井岡三昧古墳の調査は次年度以後に持ち越した。本研究の核となる発掘調査は、研究協力者として学生に支援してもらっている。彼らの中には調査経験が未熟なものが多く、作業に慣れて迅速にこなせるようになるまでかなりの時間を要した。そのため、藤井岡古墳の発掘調査に限れば次年度以後にやり残したものはないが、余力があれば進めたいと考えていた上ノ塚古墳の埴輪との比較や、藤井岡三昧古墳の測量などは、28年度以後に持ち越すこととなった。研究計画2年目の28年度には、すでに発掘調査と資料調査を遂行した福井県若狭町藤井岡古墳との対比上、重要な藤井岡三昧古墳に対する調査を行った。本古墳はこれまでの我々の踏査により、その墳丘頂部平坦面に家形埴輪が古墳築造当初の位置を保ったまま遺存していることがわかっていた。当該地域はもとより、このような古墳の遺存状況のよいものはたいへん貴重なものであるため、世界測地系の国土座標での古墳とその出土位置の測量を50分の1の縮尺で行った。また、家形埴輪の出土状況については、5分の1の縮尺で図化した。また、原位置に残っている家形埴輪片の周囲に散乱している破片は記録後取り上げ、その後、研究室にて基礎的整理を行った。この藤井岡三昧古墳に対しては、測量調査に加えて、一部発掘調査を行う予定を立てていたが、土地所有者の承諾が得難かったこともあり、さらなる調査は断念した。そのかわり、藤井岡古墳、藤井岡三昧古墳のある若狭町旧三方町エリアにおける古墳の分布調査と踏査を2度にわけて行った。これは、植物の繁茂に邪魔されない冬期に実施した。

その結果、当該地域では、上記2古墳に加えて、周辺には権兵衛古墳という円墳が直径1520mほどの規模をもち、葺石も備えた重要古墳であることがわかった。この古墳と藤井岡古墳の間にある南北の尾根筋にも、10m程度の直径をもつ古墳状の隆起を数基確認したが、上記3古墳とは規模も性格も異なるものと思われる。また、さらに南の地域でも古墳の分布を確かめたが、その多くは横穴式石室をもつ後期古墳であった。ただし、白屋北山1号墳や双子山古墳は前期に遡る可能性があることが判明した。これらの分布から若狭から北へ向かう交通路の存在が予測された。本研究課題は5世紀に築かれた若狭地域における中規模古墳を研究対象に選び、そこに見られる特性や大和政権からの影響がどのように移り変わるのかを調べることをに根幹に据えている。これまでのところ、5世紀前半の藤井岡古墳、藤井岡については、前者は墳丘に対する発掘調査及び埋葬施設を探る物理探査までし終えたが、後者は、測量と採集された家形埴輪の調査に留まっている。これは、調査に対する地権者の理解が十分に得られていないことにもよるが、可能であれば、理解を得て、再度藤井岡三昧古墳の発掘調査を試みたい。いっぽう、その分、周辺への分布調査をしっかり行うことができた。それにより、地域での古墳の情報について新たな知見を多く得ることができた。とくに権兵衛古墳をはじめ、必要があれば、測量、そして発掘調査などを実施することが望まれる古墳がいくつか判明したことは今後の研究の方向性を決める上で意味あることであった。さて、今後の調査は脇袋丸山塚古墳に対する発掘調査が予定されているが、同時期の類似した帆立貝式古墳については、すでに、全国的な規模で集成作業を開始しており、それらと比較できる発掘に基づく情報が期待されている。さらに、帆立貝式古墳と対比される方墳については、丹波地域の方墳について主として埴輪をもとに資料調査を実施してきており、その推移も明らかになりつつある。このように、本研究の今後につながる研究は着実に進めていると思われる。研究3年目にあたる2017年度は、福井県若狭地方の古墳時代中期中葉と推定される脇袋丸山塚古墳の発掘調査を計画通り実施することが主たる目標であった。関係方面との調整の後、2017年8月7日9月10日にかけて、若桜町歴史文化課の協力を得て、現地にておこなった。調査は墳丘とその外表施設に関する調査区と、前方部地下に存在が推定されていた特殊遺構を明らかにするための調査区を設定した。前者は、後円部東斜面と前方部北斜面の2か所からなる。調査の結果、帆立貝式古墳である脇袋丸山塚古墳の後円部は2段築成で高さは6.6メートル、前方部を含めた古墳の全長は52.0メートルとなること、墳丘斜面は川原石を多く用いた葺石で覆われ、墳丘頂上の平坦面や段築テラスには埴輪が多数樹立されてあったことが明らかになった。なお、埴輪列が推定された段築平坦面において、木の柱を立てた跡としての柱穴を検出した。出土した埴輪は、これまでの若狭地方の出土品には見られなかった特色をもつものであることが、発掘調査後の整理作業によりわかりつつある。現段階では、囲形埴輪に属すると考えられるものや、柵形埴輪に関連するものなどが墳頂に多数配置されていたことがわかった。いずれも、大和政権中枢の当該製品との関係の強さを物語る。
非線形ダイナミクスの構造と量情報を統融合する制御理論基盤の構築

科学技術は超微小化やグローバル化し、人工から自然へ遷移している。20紀世後半は多様性を無視できるスケールで直線画一的(線形)に発展したのと対照的に、21世紀の技術革新の鍵は曲線多様性(非線形)が支配するスケールに取り組み豊饒なダイナミクスと相対することである。本研究では、制御工学において数値量のみをターゲットとする近年の画一的傾向を打破し、現代のダイナミクスデザイン問題を解決するたに非線形システム安定論を進化させて、多様な個性の質的特徴と定量情報を統融合する基盤理論を構築した。本課題は、(1)質と量を統融合する基礎理論、(2)生命システムダイナミクス、(3)情報通信ネットワークダイナミクス、の3要素を有機的に連係させ、(1)を主プロダクトとして遂行している。本年度は3要素独立に取り組んだ。(1)は、本研究者の以前の研究を、質的特徴と定量情報を統融合する枠組に拡張できるか検討した。例えば、不均一な場合でも均一と同じ特徴化に成功し、成果の重要・有用性について国際学会査読段階で全員から評価を得た。(2)の成果の一例は、ショウジョウバエ概日リズムのリズムを作る構造・質を特徴化し、リズム発生に必要な量(転写率)を求めたことである。これは結果も方法も類のない重要な成果になった。このような成果は、速報として国内外の研究会議に投稿・発表し、外国論文誌へ投稿した。本課題研究が期間内に効率よく進むように視野・知見の拡大によりブレークスルーを見出す工夫として、Prof.Pierdomenico Pepe(伊、University of L'Aquila)を招聘した。セミナー2回の専門知識提供を起点として密に意見交換・討議した結果、(3)における(1)の本質ブレークスルーになると期待できる一着想を見出すなど、予想を上回る形で外国人研究者の活用ができた。通信ネットワークシステムの様々な遅れがダイナミクスへ与える影響を特徴化するキーアイディアを招聘中に本研究者は発見し、招聘研究者も興味を持ち、招聘直後から開始した遠隔共同研究の理論初期成果を国際学会に投稿した。それぞれの国際会議の前を利用し次を得た。Prof Zhong-Ping Jiang(米、Polytechnic University)との討議でゲインの概念の拡張による質的特徴化を検討し、Prof.Randy Freeman(米、Northwestern University)と行ったセミナーでは質的特徴化を必要性の観点から求めだす方法について最先端の意見を得た。前者の一部は最も重要な国際会議で発表した。本課題は、(A)質と量を統融合する基礎理論、(B)生命システムダイナミクス、(C)情報通信ネットワークダイナミクス、の3要素の有機的連係させ、(A)を主プロダクトとする研究である。本年度は主に、昨年度に理論視点から考案した(A)を、(B)と(C)と照合する研究を行った。(B)として、昨年開発した非線形ダイナミクスの質的不均一な安定度を特徴化する量情報を基にシステム挙動を解析する理論を、ショウジョウバエ細胞に適用した。概日リズムが発生する必要条件が解析的に得られ、リアプノフ関数による質と量を統合した特徴化に世界で初めて成功した。これは、国際会議のSICE2008International Awardを受賞した。(C)は、エッジスーパバイザ型のTCPネットワークフロー制御に取り組んだ。(C)はダイナミクスの非対称特性が人工的で、工学的に活用する(できる)ことが(B)と大きく異なった。通信ネットワークにおいては、セクション間の動的干渉の変化と伝達遅れがダイナミクスの質的大変化を発生させることに注目し、調査を行った。この追究には、昨年度に招聰したProf.P.Pepeから得た専門知識が非常に役立ち、(C)から(A)へのフィードバックがスムーズに進んだ。成果の幾つかを、速報として国内外の研究会議で発表し、外国論文誌へ投稿した。さらに課題解決のための視野・知見の拡大を目指し、予定通りProf.Antoine Chaillet(仏、Univ.Paris Sud)を招聘し、セミナーと複数長時間の討議による専門知識交換を通じて、量情報の具体的な見積もり理論の新しい一着想を見出した。計画通り、(1)質と量を統融合する基礎理論、(2)生命システムダイナミクス、(3)情報通信ネットワークダイナミクス、の3要素の有機的連係させ、主プロダクトである抽象普遍的理論(1)を作り上げた。最終フェーズである本年度は、中心要素(1)と他要素(2)(3)の連係を双方向にして、フィードバック、カスケード、時間遅れをキーワードとして、それらを統一して包含する基礎論体系を確立するとともに、それらの一つ一つに特化させたときに現れる相違事項について整理した。フィードバックとカスケードは学術雑誌での公表を終え、時間遅れについては雑誌投稿と改訂を繰り返している。

本年度の(3)については、一昨年度に招聘したProf.P.Pepeから得た知識を活用することで、CDMA(符号分割多重接続)無線通信における伝達遅れと外乱に対する電力制御の安定性の解析に成功した。CDMA電力制御において世界に類のない成果である。これは基盤理論(1)の開発が可能にしたものであるとともに、(1)の有効性の実証ともなった。(2)については、昨年得た大きな成果を(1)ヘフィードバックすることで、非線形ダイナミクスの構造と量情報を統融合する理論体系を大規模ネットワークを扱う枠組みへと進化させることに成功した。これら(2)と(3)の成果を、速報として国内の研究会議で発表し、国際会議へ投稿した。さらに(1)の進化、および、そのための(2)(3)以外への視野・知見の拡大を目的に、Prof.Randy Freeman(米、Northwestern Univ.)のを招聘した。討議の結果、ほぼ成していた理論基盤(1)に新たな重要な解釈を与えることに成功し、昨年度招聘したProf.Antoine Chaillet(仏、Univ.Paris Sud)の協力も得て、量情報の新しい見積もり方法について国内での速報発表を済ませ、国際会議へ投稿した。
超臨界液滴燃焼における流体力学的カプリングの解明と蒸発・燃焼特性の予測

超臨界噴霧燃焼の特徴は、蒸発過程で現れる噴射液および微粒化された霧滴の表面近傍で起きる特異な現象によってもたらされるものであり、その解明には噴射液および液滴が遭遇する流体力学的条件下での近臨界界面の挙動を知ることが第一である。本研究では先の研究で得た単一液滴の蒸発特性の数値計算結果に新しい解釈を加えて、未開拓の問題に挑戦した。すなわち、(1)蒸発過程の途中で表面を失う遷移蒸発域の特徴を解明し、(a)気化時間が短く、液体燃料の温度緩和時間と同程度である(b)連続的相変化状態への遷移が起きるには液体の内部の加熱が不可欠である(c)相平衡の拘束からの解放によって燃料の拡散能が大幅に増す(d)飛行液滴では表面張力の消失によって変形が顕著になり、接触面積を拡大して混合が飛躍的に促進される(e)霧滴では容器内ガスの固有振動と共鳴して振動的蒸発を起こす可能性があることを示した。また、(2)超臨界雰囲気中に噴射された液体燃料の微粒化・気化・混合特性に対して熱力学特性と流体力学特性の強いカプリングが及ぼす効果を線形安定性解析とTVD数値計算によって調べ、(a)高温高圧下では表面張力が低下してレーリーの不安定性が効く液柱寸法が縮小するので、微粒化のためにはノズル近傍で高波数の空力的不安定波が卓越していることが重要である(b)遷移蒸発域で不安定性が極大化する。これには、表面張力と蒸発に関連した密度変化が重要な役割を果たしている(c)密度の高い噴射液の音速の方が周囲の気体の音速より低くなるので、近臨界流体の計算では圧縮性の考慮が不可欠であること示した。現在よく用いられている数値シミュレータに組み込まれている構成式はいずれも上記の特徴を捉えたものでない。また、近臨界流体ジェットは、マッハ数とレイノルズ数が共に大きな値を取り得る新しいタイプの流れである。高圧高温雰囲気に晒された燃料液滴の蒸発には3種類の様態が考えられる。液滴の生涯を通して表面が存在する亜臨界蒸発様態、途中で表面が混合系臨界状態に達し、その後連続的な相変化が起きる亜超臨界遷移蒸発様態、ならびに、最初から連続的相変化が起きる超臨界蒸発様態である。いずれの蒸発様態が起きるかは、初期の液滴温度ならびに雰囲気ガスの温度と圧力に依存する。数値シミュレーションを行って、蒸発様態を分ける領域図を作成し、それぞれの領域での気化速度の特性を明らかにした。この結果は、高圧系での液体燃料の蒸発挙動を予測する上で必要な基礎データを与えるものである。特に、遷移領域と超臨界領域の境界、すなわち、燃料液体を超臨界雰囲気に晒した瞬間に表面が臨界状態になる条件は、液滴の大きさに無関係に定まるものであるから、噴射液に対しても適用でき、高圧下での液体の微粒化に関して次のような重要な意味を持つ。すなわち、連続的相変化を起こすような条件では、表面張力が存在せず、噴射液は微粒化されて噴霧になることができず、例えて言えば、液体中に他の液体を噴射した場合に似た状況が出現すると予想される。この場合の燃焼はガス拡散燃焼に似たものになると考えられるが、物性値が場所によって大きく変化する点で低圧系のものとは異なる。また、拡散係数が小さいために、高速燃焼を実現するには渦などの流体力学的効果に強く依存しなければならない。このような高圧下で特徴的な液体の微粒化の研究はこれまで皆無であり、熱力学と流体力学が複雑に絡み合った運動液滴などの数値シミュレーションの開発を通してはじめて研究が可能になる。

この問題に取り組んでいくための基礎的な研究をおこない、幾つかの結果を公表した。超臨界雰囲気中に噴射された液体燃料の微粒化、気化、混合、燃焼を支配する物理過程の解明を目的にした研究を行った。また、これまでの単一液滴の蒸発特性の数値計算結果に新しい解釈を加えて、未開拓の問題の開拓と展開を図った。本年度の研究によってあきらかになった、液滴の生涯の途中で表面が消失するような条件(遷移蒸発領域)での気化混合特性の特徴をまとめると(1)気化時間が短く(液滴温度の緩和時間と同程度)、非定常性が強い。(2)熱伝導による表面温度の上昇に主導されて連続的相変化への遷移が起きる(従って、内部加熱が進行しないと遷移できない)。(3)相平衡拘束からの解放によって燃料の拡散能が大幅に増大する。(4)飛行液滴では表面張力の消失によって変形が顕著になり、接触面積を拡大して混合が大幅に促進される。これらの事柄により効率的な噴霧の分散と速やかな気化混合を実現するには、初段階での大きな慣性と表面張力によって微粒化された液体燃料を広範囲に分散し、後段階で流体力学的な気化と混合の促進が期待できる遷移領域条件を利用するのがよいことがわかる。しかし、(5)臨界条件近傍では超圧縮性の発現によって音波の放射、容器の固有振動との共鳴が生じて振動蒸発を起こす可能性があるので、この点の検討を行い、遷移領域での選択的に高い音響増幅率の出現機構を解明した。さらに、以上ははじめに液滴ありきと仮定して行った研究であるが、液滴の形成過程まで遡って考えると、連続的相変化が起きる場合には表面張力が働かないので液体の微粒化ができないことになる。そこで、(6)熱力学特性と流体力学特性との強いカプリングが微粒化・気化・混合特性の及ぼす効果を調べるために、超臨界雰囲気中に噴射された液体燃料ジェットの線形安定性解析を行い、この研究でも遷移領域の有効性を見いだした。現在、KIVAなどの噴霧燃焼シミュレーターでは、液滴の蒸発速度や抵抗則を与える構成方程式に低圧での知見が用いられているが、遷移を経験するような高圧での本計算結果は、その妥当性をいずれも否定するものであった。超臨界噴霧燃焼の特徴は、蒸発過程で現れる噴射液および微粒化された霧滴の表面の近傍で起きる特異な現象によってもたらされ、その解明には、噴射液および液滴が遭遇する流体力学的条件下での近臨界界面の挙動を知ることが第一である。最終年度の本研究では、超臨界雰囲気中に噴射された液体燃料の微粒化・気化・混合特性を線形安定性解析とTVDスキームによる数値計算によって調べた。近臨界流れの線形安定性解析によって次の予測を得た。(1)表面張力の低下はレーリーの不安定性が有効に効く液柱寸法を縮小し、その不安定性の発現には前段階での高波数の空力的不安定波の出現が必要である。従って、ノズル近傍の噴射液表面が、この条件を満たすかどうかが微粒化のためには重要である。(2)噴射速度が大きければ、燃料の気化・拡散時間に比べて流体力学的特性時間は十分短いので、熱物質輸送現象を局所的に凍結してジェット流の不安定性の発展を調べることができる。ジェット境界の剪断層の厚みが薄い場合の解析結果は、連続的相変化への遷移が起きる条件で不安定性が極大化することを示しており、表面張力と共に蒸発に関連した密度変化が重要な役割を果たしていることがわかった。さらに、(3)臨界点近傍で種々の熱物性値が特異な挙動を示す。音速も同様で、密度の高い噴出液体の音速の方が周囲の気体の音速より低くなる。