hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
東大寺を中心とする南都の未整理文書聖教の復原的調査研究

本研究の主眼は、東大寺に膨大に存在する未整理の文書聖教について、基礎的な調査を進めるとともに、その検討から、伝来過程や組織の内実を理解しようとするものである。あわせて、南都の寺社等に集積された文書聖教について、その把握につとめ、伝来状況等を明らかにすることを意図している。4年目である平成29年度は、新修東大寺文書聖教の第85函第87函の調査を実施した。その中には、江戸時代の東大寺の財政運用の実態を示す資料などが存在した。また、新修東大寺文書聖教の一部である、中村純一寄贈文書について、明治維新期の日記の翻刻作業を進めている。興福寺の承仕から、維新期に春日社新神司になった中村宗円(雄也)が記したもので、明治4年分を翻刻した。明治初年の奈良・春日大社等の様子を詳しく知ることができる貴重な資料である。さらに、東大寺中性院が所蔵する襖・屏風の下張り文書について、糊を剥がし調査する作業と、そこから見いだした文書の検討を、研究分担者の横内裕人が中心となって実施した。加えて、中村純一寄贈文書と本来一連の資料で、現在も個人蔵で所蔵されているものについて、調査を実施している。本年度に調査したのは、江戸時代後期に作成された資料である。ただし、なかには中世資料の写しも存在した。その中世資料については、さらなる検討を加え、公表に向けて準備を進めている。その他、奈良の旧家の個人蔵の歴史資料について、研究協力者の協力の下で、調査を行った。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の主眼は、東大寺に膨大に存在する未整理の文書聖教について、基礎的な調査を進めるとともに、その検討から、伝来過程や組織の内実等を理解しようとするものである。初年度である平成26年度は、昨年度までの科研「南都における廃仏毀釈後の資料動態に関する調査研究」で調査した分を引き継ぎ、その続きである、新修東大寺文書聖教の第78函第80函の調査を実施した。作業はラベル貼り・パソコンへのデータ入力等をおこなった。江戸時代の手向山八幡宮関係の文書・周防国国衙領関係の文書や、中世の経巻等が存在した。これらはさらに調査を進め、概要を明らかにしていく必要がある。また、東大寺図書館が所蔵する中村純一寄贈文書について、その中に含まれている、明治維新期の日記について、翻刻作業を進めている。これは、平成25年度までの科研「南都における廃仏毀釈後の資料動態に関する調査研究」で一部を翻刻・公表したので、その続編として翻刻作業をおこなっているものである。廃仏毀釈によって大きく変貌を遂げた奈良の寺社(特に興福寺)や、奈良町の様相がうかがえる興味深い資料である。ただし、文字が読みにくいので、さらなる釈文・内容の検討が不可欠である。また、写真撮影もおこない、江戸時代後期の日記を撮影した。なお、中村純一寄贈文書に関連する、個人蔵の古文書が存在することを知ったので、その文書の調査を開始するべく準備をしているところである。また、東大寺中性院にあった襖・屏風に下張り文書があることが判明したので、それをはがす作業を実施している。2年目である平成27年度は、昨年度の調査研究に引き続き、新修東大寺文書聖教の第80函第85函の原本調査を実施した。調査ではラベルを貼付し、書誌事項をパソコンに入力した。桃山江戸時代の寺院運営関係の文書や、少数ながら中世大般若経の断簡も存在した。これらはさらなる検討が必要である。また、東大寺図書館が所蔵する中村純一寄贈文書については、前回の科研「南都における廃仏毀釈後の資料動態に関する調査研究」で目録と一部の釈文を公表したが、その後も引き続き、釈読・内容検討作業をおこなっている。その結果、明治維新前後の興福寺における神仏分離の動向が詳しく判明したので、その成果を雑誌『月刊住職』史上に公表した。奈良の明治維新期は、従来、変革期のために資料が少なく、不明な点が多かった。それが今回の論考で、寺院の動向、その内部の寺僧集団ごとの考え方の相違など、詳細が明確になってきた。また、中村純一寄贈文書に関連して、現在も個人蔵で所蔵されている資料を把握したので、今年度からその個人蔵資料の調査を開始した。中村純一寄贈文書と同様、江戸時代後期から近代にかけての資料で、興福寺に仕えていた家が、近代に変化を遂げていった様相がうかがえる資料だと認識している。さらに、東大寺中性院の襖・屏風の下張り文書を、襖等からはがす作業を実施している。東大寺での原本調査は、当初計画どおり、10日間実施した。原本調査終了分についても、中村純一寄贈文書の翻刻検討を継続して実施している。またそれ以外に、中村純一寄贈文書に関連する、個人蔵の資料について調査を開始し、軌道に乗せることができた。

さらに、東大寺中性院の襖・屏風の下張り文書をはがす作業も、当初計画どおりに実施した。さらには、中村純一寄贈文書の検討をふまえて、明治維新期の興福寺の廃仏毀釈の様相を、論文にして公表することができた。以上から、おおむね順調と評価できる。本研究の主眼は、東大寺に膨大に存在する未整理の文書聖教について、基礎的な調査を進めるとともに、その検討から、伝来過程や組織の内実を理解しようとするものである。あわせて、南都の寺社等に集積された文書聖教について、その把握につとめ、伝来状況等を明らかにすることを意図している。3年目である平成28年度は、昨年度の調査研究に引き続き、新修東大寺文書聖教の第85函の原本調査を実施した。調査では、文書の1点ごとにラベルを貼付し、書誌事項をパソコンに入力した。江戸時代の東大寺の寺院運営に関する文書が多く見いだされた。また、明治維新期の神仏分離関係資料も、少数ながら存在した。また、東大寺図書館が所蔵する中村純一寄贈文書について、明治維新期の日記の翻刻作業を進めている。興福寺の承仕から、維新期に春日社新神司になった中村宗円(雄也)が記したもので、慶応3年・明治3年分を翻刻しつつある。明治維新にともなって一時期廃寺になった興福寺の旧僧侶たちの動向や、当時の奈良を廻る状況が詳しく記されている。また、中村純一寄贈文書とは本来一連の資料で、現在も個人蔵で所蔵されているものについて、調査を実施している。江戸時代後期に興福寺に仕えていた時期から、明治に還俗して以後の近代にかけての時期の資料である。今年度に調査したのは江戸時代後期の資料であり、興福寺承仕の職務に伴う資料が大部分である。さらに、東大寺中性院の襖・屏風の下張り文書を、襖等からはがす作業を実施している。年度の前半に、東大寺の原本調査を実施した。年度の後半は、東大寺図書館の改修工事に重なったため、調査を実施できなかった。しかしそれに対応して、個人蔵の興福寺関係資料の調査を進めた。また、東大寺中性院の襖・屏風の下張り文書を剥がす作業も、前年度に引き続いて進めることができた。4年目である平成29年度は、新修東大寺文書聖教の第85函第87函の調査を実施した。その中には、江戸時代の東大寺の財政運用の実態を示す資料などが存在した。また、新修東大寺文書聖教の一部である、中村純一寄贈文書について、明治維新期の日記の翻刻作業を進めている。興福寺の承仕から、維新期に春日社新神司になった中村宗円(雄也)が記したもので、明治4年分を翻刻した。明治初年の奈良・春日大社等の様子を詳しく知ることができる貴重な資料である。さらに、東大寺中性院が所蔵する襖・屏風の下張り文書について、糊を剥がし調査する作業と、そこから見いだした文書の検討を、研究分担者の横内裕人が中心となって実施した。加えて、中村純一寄贈文書と本来一連の資料で、現在も個人蔵で所蔵されているものについて、調査を実施している。本年度に調査したのは、江戸時代後期に作成された資料である。
超高圧縮応力を内包した金属基圧電複合材料の機能発現メカニズム解明

金属コア圧電ファイバ/アルミニウム複合材料(Piezo-Al)は,複合化時に生じる極めて高い残留圧縮応力下でも圧電性を発現する他に類の無い圧電複合材料であるが,この圧縮応力下での機能発現に関して不明な点が多い.当該年度では,そのメカニズム解明のため,下記の項目を実施,検討した.1)Piezo-Al中の圧電ファイバは複合化時に圧縮熱残留応力が負荷される.この圧縮応力が圧電ファイバの分極にどのような影響を与えているかを検討するため,分極状態の評価を検討した.Piezo-Alは円筒型コンデンサ形状をしており,従来の圧電材料分極評価手法では正確な評価ができない.そのため,ペレット状の材料物性値を圧縮応力下で計測できるシステムを構築し,物性値の評価が可能となった.加えて,FEM解析において,複合化プロセス時に生じる残留応力の算出を行い,約1GPaという極めて高い圧縮応力が圧電ファイバ-マトリックス界面近傍に生じることが確認された.この結果は先行研究による実測値とよく一致していることから,良い精度で実験を再現できており,解析による評価の目途が立った.2)複合化された圧電ファイバは圧縮応力により破断強度が向上する可能性が示唆されている.この圧縮応力による機械的特性向上を評価するため複雑な構造を持つPiezo-Alではなく,単純構造を持つ圧電セラミックス/アルミニウム複合材料を作製し,3点曲げ試験により圧電セラミックスの強度を確認し,ワイブル解析による統計的な処理を行った.この結果,複合化により形状母数は4.3から10.9へ,尺度母数は106MPaから161MPaへそれぞれ向上しており,定量的に圧縮応力が機械的特性に及ぼす影響が確認できた.しかしながら,評価した試験片が10個程度と統計的には少ない試料数であったため,試行回数を増加させ,ワイブル解析の精度を向上させる必要がある.超高圧縮応力下における圧電機能発現のメカニズム解明の基本となる,本複合材料特有の形状からくる分極および圧電定数の評価に関してペレット状の圧電材料を圧縮応力下において各物性値を評価するシステムが完成している.加えてFEMにより圧縮残留応力の再現にも成功している.また,機械的特性に及ぼす評価として,より単純なモデル材料として圧電セラミックス/アルミニウム複合材料を作製し,その強度を評価し,ワイブル解析を用いることで定量的に機械的特性向上の評価を行っている.1)超高圧縮応力下での圧電ファイバ分極のメカニズム解明PZTペレットに単軸圧縮応力下で分極処理を施し,各種パラメータを測定するシステムが完成したため,これを用いて圧縮応力を変化させ,その際の共振ー反共振の位相差やP-Eヒステリシスループおよびバタフライカーブの変化を把握する.Piezo-Alでは分極軸が放射状となるため,コア付近と外周部では分極状態が異なり,ペレットと異なる特性が生じることが予想される.このため,Piezo-Alを焼鈍することで,応力状態を変化させ,その際のPiezo-Alの各種特性を測定し,ペレットと比較評価を行う.併せてこれらのデータを解析にフィードバックし,Piezo-Alにおける分極状態の評価手法を確立する.2)圧縮応力が圧電セラミックスの機械的特性向上におよぼす影響の評価複合化された圧電セラミックスの強度は界面強度に大きく依存することが予想されるため,打ち抜き法による界面強度の測定を試みる.また,併せてマイクロビッカース試験機による硬さおよび圧痕導入時に生じるき裂を利用して破壊靭性値の取得を行い,機械的特性評価を行う.また,前年度に得られた複合化前後における3点曲げ強度と破壊靭性値を利用し,圧縮応力によって,無害化されるき裂の大きさを評価する.金属コア圧電ファイバ/アルミニウム複合材料(Piezo-Al)は,複合化時に生じる極めて高い残留圧縮応力下においても圧電性を発揮する他に類を見ない圧電複合材料であるが,この圧縮応力下での機能発現に関して不明な点も多い.当該年度では,この機能発現メカニズム解明のため,下記の項目を実施・検討した.1)Piezo-Al中の圧電ファイバは複合化時に圧縮熱残留応力が負荷される.この圧縮応力が圧電ファイバの分極にどのような影響を与えているかを検討するため,分極状態の評価を検討した.Piezo-Alは円筒型コンデンサ形状をしており,従来の圧電材料分極評価手法では正確な評価ができない.このため,ペレット状の材料物性値を計測し,その値を有限要素解析モデルに入力することで放射状の分極状態における分極状態の評価に目途をつけた.2)複合化された圧電ファイバは圧縮応力により破断強度が向上する可能性が示唆されている.この圧縮応力による機械的特性向上を評価するため複雑な構造を持つPiezo-Alではなく,単純構造を持つ圧電セラミックス/アルミニウム複合材料を作製し,3点曲げ試験により圧電セラミックスの強度を確認した.この結果,複合化前の約1.4倍まで強度が向上していることが確認できた.しかしながら試行回数が少ないこと,マトリックスに塑性変形が生じ破断応力の評価が難しいことなどから,より詳細な評価を行う必要がある.3)圧縮応力以外にもPiezo-Alの特性に大きな影響を与える因子として,金属コアの偏心や圧電ファイバ周辺への共晶合金の残留が確認されている.これらの影響を分極軸が放射状であることを考慮したモデルを作成し,有限要素解析により評価した.

その結果,コアの偏心による影響は,最大で約20%程度であり,共晶合金の残留による圧電ファイバ-マトリックス間の応力伝達阻害が大きな影響を占めることが判明した.超高圧縮応力下における圧電機能発揮のメカニズム解明の基本となる,本複合材料特有の形状からくる分極および圧電定数の評価に関してペレット状の圧電材料の物性値をリファレンスとし,各物性値および構造を考慮したFEMに入力することで分極評価の目途をつけた.また,機械的特性に及ぼす評価として,より単純なモデル材料として圧電セラミックス/アルミニウム複合材料を作製し,その強度を評価している.また,金属コアの偏心や共晶合金の残留に関してもFEMによる解析および実験値との比較から,残留共晶合金が出力に及ぼす影響が大きいことを確認している.金属コア圧電ファイバ/アルミニウム複合材料(Piezo-Al)は,複合化時に生じる極めて高い残留圧縮応力下でも圧電性を発現する他に類の無い圧電複合材料であるが,この圧縮応力下での機能発現に関して不明な点が多い.当該年度では,そのメカニズム解明のため,下記の項目を実施,検討した.1)Piezo-Al中の圧電ファイバは複合化時に圧縮熱残留応力が負荷される.この圧縮応力が圧電ファイバの分極にどのような影響を与えているかを検討するため,分極状態の評価を検討した.Piezo-Alは円筒型コンデンサ形状をしており,従来の圧電材料分極評価手法では正確な評価ができない.そのため,ペレット状の材料物性値を圧縮応力下で計測できるシステムを構築し,物性値の評価が可能となった.加えて,FEM解析において,複合化プロセス時に生じる残留応力の算出を行い,約1GPaという極めて高い圧縮応力が圧電ファイバ-マトリックス界面近傍に生じることが確認された.この結果は先行研究による実測値とよく一致していることから,良い精度で実験を再現できており,解析による評価の目途が立った.2)複合化された圧電ファイバは圧縮応力により破断強度が向上する可能性が示唆されている.この圧縮応力による機械的特性向上を評価するため複雑な構造を持つPiezo-Alではなく,単純構造を持つ圧電セラミックス/アルミニウム複合材料を作製し,3点曲げ試験により圧電セラミックスの強度を確認し,ワイブル解析による統計的な処理を行った.この結果,複合化により形状母数は4.3から10.9へ,尺度母数は106MPaから161MPaへそれぞれ向上しており,定量的に圧縮応力が機械的特性に及ぼす影響が確認できた.しかしながら,評価した試験片が10個程度と統計的には少ない試料数であったため,試行回数を増加させ,ワイブル解析の精度を向上させる必要がある.超高圧縮応力下における圧電機能発現のメカニズム解明の基本となる,本複合材料特有の形状からくる分極および圧電定数の評価に関してペレット状の圧電材料を圧縮応力下において各物性値を評価するシステムが完成している.加えてFEMにより圧縮残留応力の再現にも成功している.また,機械的特性に及ぼす評価として,より単純なモデル材料として圧電セラミックス/アルミニウム複合材料を作製し,その強度を評価し,ワイブル解析を用いることで定量的に機械的特性向上の評価を行っている.1)超高圧縮応力下での圧電ファイバ分極のメカニズム解明分極
天然の生態情報に基づくウナギ親魚の新しい催熟法の開発

世界的なウナギ資源の減少を受けて人工種苗生産技術の確立が急がれているが、未だ事業化への道は開かれていない。主な原因の一つは卵質の問題である。ウナギは飼育環境下では決して自然に性成熟することはなく、催熟には外因性ホルモンの注射が何回も必要である。そのため、得られる卵の質が低下し、受精や孵化に問題が生じる。孵化した後の仔魚の生残や成長、奇形率にも大きく影響する。本研究は、親魚の産卵回遊の諸過程に関して得られた天然の生態情報に基づいて飼育環境条件を制御し、一切外因性ホルモンを使わない自然催熟親魚を作ることで、安定的に大量の良質卵を得ようというものである。
ボルト被締結体の衝撃破断評価基準の構築

自動車の衝突安全強度設計と軽量化に資するため,サスペンション部位のボルト締結体の衝撃荷重下における被締結部材の変形強度に関する実験および数値シミュレーションを行い,ボルト被締結鋼板の破損・破断のメカニズムの解明を行って被締結鋼板の破断基準の構築を試みた.研究成果は,ボルト締結された被締結鋼板の衝撃破断に関して,応力表示によるエネルギー形式の破断基準構築の可能性を示した.本研究ではボルト締結体の衝撃荷重下における被締結部材の変形強度および破損・破断に関して実験および数値シミュレーションより検討を行い,ボルト被締結鋼板の破損・破断のメカニズムの解明を行って破損・破断の評価基準の確立を目指す.ボルト締結体の使用に関しては,ボルト自体の強度,緩みやトルク管理については膨大な研究がなされているにも拘わらず,自動車の衝突安全設計を行うために重要なサスペンションフレームのボルト締結部位の被締結鋼板側の衝撃破断メカニズムやその強度評価等の研究はほとんど見当たらない.軽量化を図りかつ衝撃強度信頼性の向上も図るために必要とされる自動車の衝突シミュレーションを精度よく行うためには,各構造部材の溶接部のみならずボルト締結鋼板の衝撃破損・破断の正確な評価が重要である.被締結鋼板の衝撃破断は,ボルト軸に対して垂直に配される被締結鋼板の面内方向に作用する衝撃荷重によって生ずるが,重ねボルト締結機構上および鋼板の変形等の理由によって単純な剪断変形破断ではなく,面外方向への引抜き破断との中間的な複合的破断となっている.平成23年度は先ずボルト締結体の被締結鋼板の衝撃破断を調べるための力学モデルの検討を行い剪断的変形破断について衝撃破断実験と数値シミュレーションを行った.平成24年度は面外方向への引抜き破断モデルに関する衝撃破断実験と数値シミュレーションを行った.研究結果は,ボルト締結された被締結鋼板の引抜き破断に関して,応力表示によるエネルギー形式の破断基準の構築の可能性があることを示した.これらの成果は,査読付き論文として日本材料学会誌に1編,日本材料強度学会誌に2編掲載されている.また,第10回衝撃問題シンポジウム論文として発表し,さらに2012年9月にドイツで開催された衝撃工学に関する国際会議DYMAT2012で発表をおこなった.自動車製造においては開発コストの低減や開発期間の短縮のみならず,自動車の衝突安全性と信頼性確保のための性能予測に幅広くCAE技術が活用されており,CAEにおける実現象の再現性向上が重要となっている.テーラード・ブランク溶接,スポット溶接やボルト締結の接合部の破断は車両の耐衝突性能に大きく影響する.CAE技術による衝突シミュレーションや性能予測を精度よく行うためには,テーラード・ブランク溶接部やスポット溶接部の衝撃変形強度のほか,ボルト締結部の衝撃破損・破断の正確な評価が必要である.ボルト締結体の使用に関しては,ボルト自体の強度,緩みやトルク管理については膨大な研究がなされているにも拘わらず,自動車の衝突安全設計を行うために重要なサスペンションフレームのボルト締結部の被締結鋼板側の衝撃破断メカニズムやその強度評価等の研究はほとんど見当たらない.軽量化を図りかつ衝撃強度信頼性の向上も図るために必要とされる自動車の衝突シミュレーションを精度よく行うためには,各構造部材の溶接部のみならずボルト締結鋼板の衝撃破損・破断の正確な評価が重要である.自動車のサスペンションフレームのボルト締結部位の被締結鋼板の衝撃破損・破断は,ボルト軸に対して垂直に配される被締結鋼板の面内方向に作用する衝撃荷重によって生ずる.本研究ではボルト締結体の衝撃荷重下における被締結部材の変形強度および破損・破断に関して,衝撃実験および数値シミュレーションよりボルト被締結鋼板の破損・破断のメカニズムの解明を行って被締結鋼板の破断基準の構築を行った.研究結果は,ボルト締結された被締結鋼板の衝撃破断に関して,応力表示によるエネルギー形式の破断基準構築の可能性を示し,ボルト被締結鋼板の衝撃破断の一つの評価基準を提示した.自動車の衝突安全強度設計と軽量化に資するため,サスペンション部位のボルト締結体の衝撃荷重下における被締結部材の変形強度に関する実験および数値シミュレーションを行い,ボルト被締結鋼板の破損・破断のメカニズムの解明を行って被締結鋼板の破断基準の構築を試みた.研究成果は,ボルト締結された被締結鋼板の衝撃破断に関して,応力表示によるエネルギー形式の破断基準構築の可能性を示した.本研究ではボルト締結体の衝撃荷重下における被締結部材の変形強度および破損・破断に関して実験および数値シミュレーションより検討を行い,ボルト被締結鋼板の破損・破断のメカニズムの解明を行って破損・破断の評価基準の確立を目指す.ボルト締結体の使用に関しては,ボルト自体の強度,緩みやトルク管理については膨大な研究がなされているにも拘わらず,自動車の衝突安全設計を行うために重要なサスペンションフレームのボルト締結部位の被締結鋼板側の衝撃破断メカニズムやその強度評価等の研究はほとんど見当たらない.軽量化を図りかつ衝撃強度信頼性の向上も図るために必要とされる自動車の衝突シミュレーションを精度よく行うためには,各構造部材の溶接部のみならずボルト締結鋼板の衝撃破損・破断の正確な評価が重要である.被締結鋼板の衝撃破断は,ボルト軸に対して垂直に配される被締結鋼板の面内方向に作用する衝撃荷重によって生ずるが,重ねボルト締結機構上および鋼板の変形等の理由によって単純な剪断変形破断ではなく,面外方向への引抜き破断との中間的な複合的破断となっている.本年度は先ずボルト締結体の被締結鋼板の衝撃破断を調べるための力学モデルの検討を行い,面外方向への引抜き破断モデルに関する衝撃破断実験と数値シミュレーションを行った.研究結果は,ボルト締結された被締結鋼板の引抜き破断に関して,応力表示によるエネルギー形式の破断基準の構築の可能性を示した.

これらの成果は,日本材料学会誌および日本材料強度学会誌に査読付き論文として各1編,計2編掲載された.また,第10回衝撃問題シンポジウム論文として発表した.さらに2012年9月にドイツで開催される衝撃工学に関する国際会議DYMAT2012で発表予定である(Proceedings paperとして受理済).当該の科学研究費が採択される以前から関連する予備的な研究を進めていたこともあり初年度は当初の計画以上に進展し,現在まで交付申請書に記載した研究の目的および研究計画通りにほぼ順調に進展している.当該の科学研究費が採択される以前から関連する予備的な研究を進めていたこともあり,交付申請書に記載した研究の目的および研究計画通りにほぼ順調に進展している.平成23年度平成24年度は交付申請書に記載した研究計画・方法通りに順調に進展しており,平成25年度についても研究計画通りに研究を進める予定である.平成23年度は交付申請書に記載した研究計画・方法通りに順調に進展しており,平成24年度についても研究計画通りに研究を進める予定である.次年度の研究費の使用を次のように計画している.(1)データ処理費,(2)国内学会および国際会議での成果発表の旅費,(3)研究成果論文投稿料,(4)成果報告書印刷費.衝撃試験装置の改良が当初見積額以下で済んだこと,また試験材料,試験片加工および試験片治具が予備研究で使用したものを一部当てることができため平成23年度の当初使用予定額を下回り繰越額が生じた.繰越額および次年度以降に請求する研究費を合わせた研究費の使用を次のように計画している.(1)引き続き衝撃実験を行うための試験片製作費および治具加工費(2)データ処理費(3)学会での成果発表の旅費(4)研究成果論文投稿料(5)成果報告書印刷費.
遷移金属を含む金属人工格子の電子状態の計算

本研究は、原子レベルまで制御された金属人工格子の電子状態を第一原理から計算し、個々の人工格子の電子構造を明らかにするとともに、その物性を電子レベルから理解しようとするものである。具体的には、局所電子密度近似法に基づき、ス-パ-セルの方法により、効率の良いLMTO法、必要に応じて精度の高いFLAPW法で計算する。本年度は、金属人工格子の重点領域研究の初年度でもあり、計算方法の確立、特に大きさが50100Aにおよぶ大きなス-パ-セルの電子構造を計算する場合の問題点を解決し、必要なプログラムの開発に重点を置いた。最近のワ-クステ-ションは能力的にも大型汎用機に匹敵するようになったので、本研究でもIBMのパワ-ステ-ションの最小システムを購入し、LMTO法のプログラムを移植し、セル中に50原子程度の計算が可能なシステムを開発した。現在進行中の具体的な計算の予備的な結果は以下の通りである。(1)PtやPd上に蒸着した一層数層のCo薄膜の磁化は面に垂直で新しい磁性材料として注目を浴びている。この垂直磁気異方性の起源を解明するために、仮想的なPt_2Co,Pd_2Co,Au_2Co,Ag_2Co,Cu_2Coのスピン軌道相互作用を取り入れた強磁性状態の電子状態および全エネルギ-をセルフコンシステントにLMTO法で計算し、磁化のCo一原子当りの磁気異方性エネルギ-を求めると、Pt_2Coでは2.0meV,Pd_2Coでは1.0meVとバルクのCoに比べて1桁以上大きく、垂直磁化が非常に安定であることが分かった。貴金属の場合には、計算結果は微妙でAu,Cuでは磁化方向は辛うじて垂直で、Agの場合には磁化方向は面に平行になるという結果が得られた。
原子核における自己無撞着場の動力学の理論的研究

1.大振幅集団運動(規則的運動)の不安定性の発生と無秩序運動への転移・散逸の動力学について。時間依存ハ-トリ-・フォック(TDHF)理論での「自己無撞集団座標(SCC)法」を出発点として、簡単な模型での規則的運動の振舞いを数値シュミレ-ションで調べ、規則的運動の不安定性は本質的には非線形共鳴によって発生することを明らかにした。非線形共鳴を媒体として規則的運動は再構成され、さらに、このような共鳴が密に存在する状況下では運動は散逸的になる。量子論的枠組みにおいても数値シュミレ-ションを実行し、TDHF理論での結果と同様なものが得られることを確認した。2.高速回転状態における自己無撞着場の構造変化の動力学について。(1)SCC法を集団回転に応用し、基底回転バンドについて数値計算を行った。回転一振動結合やフエルミ面近傍の非集団励起との結合を取り込んだ効果を系統的に調べた。(2)自己無撞着有効相互作用の理論を速度に依存する平均場について発展させ、それが集団回転に与える効果の大きいことを示した。(3)は生成座標の方法で回転バンドの終端での集団回転から非集団回転への移行を記述した。3.ハドロン多体系としての原子核の自己無撞着性の機構について。相対論的ハドロン多体系としての有限核について、中間子を媒介とした諸々の核子間相関を取り込んで一般化した自己無撞着場を求める理論を定式化し、相対論的波束展開法によって数値計算し、その有効性を確認した。さらに、時間に依存した一般化した自己無撞着場の理論を定式化し、有限核の相対論的ハ-トリ-状態の安定性を調べ、負エネルギ-核子をも考慮しなければならないことを明らかにした。以上のように、これまで当グル-プが構築してきた独創的理論を土台として多くの拡張がなされ、新たな発展に向けての萠芽を育んできた。孤立有限量子多体系としての原子核がもつ自己無撞着性に起因する大振幅集団運動の非線形動力学を構築することが本研究課題である。本年度においては次の諸点で新たな進展があった。1.原子核の大振幅集団運動の散逸を記述する微視的理論が、時間に依存した射影演算子法を適用して建設された。散逸にとって本質的な相互作用が、「自己無撞着集団座標の方法」によって抽出された大振幅集団運動と残りの他の運動モ-ドとの相互作用から定義された。この内容を検証するために、三準位模型での数値解析が実行された。本年度の研究経費で購入したワ-クステ-ションは導入された時期がおそく、本年度での数値解析には間に合わなかったが、理論の検証・発展のために必要な、さらに複雑な模型での数値解析での活用が期待される。2.原子核の集団回転運動が高スピン状態で自己無撞着場の構造を変化させる機構を解明するために、「自己無撞着集団座標の方法」を現実の原子核の回転運動に対して適用し、集団回転運動ハミルトニアンの高次項の物理的内容、特に振動モ-ドとの相互作用からの寄与についてその内容を明らかにした。励起回転バンドの内部状態の指定に関しても新たな知見が得られた。3.相対論的ハドロン多体系としての原子核の安定性に関する研究が進展した。

原子核の安定性が、負エネルギ-状態とそれに伴うくり込みを考慮することによって説明されることが示された。1.大振幅集団運動の非線形動力学、特に集団運動の安定性とカオスの発生との関連を理解するために、(1)簡単なモデルに関する数値計算によって、ある量子数で特徴づけられる基底を用いて系の固有状態の構造を調べ、その結果を運動の不安定化との関連で視覚的に表現する試みが進行中である.(2)上のアプロ-チの物理的意味を明らかにするために、時間依存ハ-トリ-・フォックの理論において量子数に対応する不変量を求める方法を展開した。(3)「自己無撞着集団座標の方法」での巾展開法の限界をこえて高次まで信頼できるボソン表現を数値計算によって得る処法を開発しつつある。ボソンと古典的正準変数との対応から、非線形共鳴の分布と構造の立場から量子的集団運動の安定性を調べることが可能になった。2.相対論的ハドロン多体理論においては、(1)ハ-トリ-・フォックよりも高次の近似で自己無撞着な一粒子波動関数を得る処法を開発した。(2)時間依存の相対論的平均場の理論を展開した。これらの定式化を有限核の問題に適用し、相対論的波束展開法を用いて数値解析を行い、その有効性を示した。(3)大振幅運動を扱うときの場の理論における諸問題(真空の問題など)について検討を進めている。3.回転運動の内部構造の変化とそれに伴う回転様式の変化の機構を解明するために、(1)「自己無撞着集団座標の方法」での数値計算を進め、集団回転と集団振動モ-ドとの相互作用の構造について知見を得つつある。(2)速度に依存した平均場に伴う「自己無撞着有効相互作用」から集団回転によって顕在化してくる新しい平均場が回転運動に及ぼす効果を定式化し、数値計算によってその効果が大きいことを示した。(3)生成座標の方法を用いクランキング状態を内部状態とする集団回転ハミルトニアンを導出し、その性質を簡単な系で調べつつある。これまでの研究成果を総括し、理論の新たに展開への萠芽を抽出することを目指した。1.「自己無撞着集団座標(SCC)法」によって規定された大振幅集団運動と他のモ-ドの運動との間の非線形共鳴が密に存在する場合に集団運動が散逸的になることを数値シミュレ-ションによって明らかにした。このような散逸的集団暗動をTDHF位相空間での分布関数を用いて記述する理論の定式化を始めた。TDHF位相空間が量子論的位相空間であることに注目して、量子論的な定式化も並行して進めている。2.中間子交換により生じる諸々の核子間相関からの寄与を取り込んで一般化した自己無撞着場の理論を発展させた。相対論的波束展開法を用いて数値計算が可能になるように定式化を行い、有限核に適用し、その有効性を確認した。さらに、時間に依存した一般化した自己無撞着場の理論の定式化を進め、有限核における相対論的ハ-トリ-状態の安定性を数値計算で調べ、負エネルギ-状態核子をも考慮しなければ不安定になることを示柴。有限核におけるくり込みの処方が課題になった。3.(1)SCC法を集団回転に応用し、偶エルビウム核の基底回転バンドについて数値計算を実行して、同一回転バンド内での集団回転の変化の実体を明らかにした。実験を再現するには四重極体相互作用などが必要であり、そのための準備的計算を行った。励起回転バンドへの適用も進めている。(2)ネオンー20核の基底回転バンドの終端における集団回転から非集団回転への移行が、生成座標の方法によって記述できることを示した。レベル交差の存在する場合への応用を進めている。
産業内国際分業の進展とアジア地域R&D・物流・金融・決済システムの変容

二年間にわたる研究実績として、データ分析とヒヤリング調査に基づき以下の諸点の研究がなされた。まず、徳永教授は、アジア地域を中心にした多国籍企業の物流・金融・決済や地域統括本部の配置に関する企業ロジスティックス戦略に注目し、その動向の把握とそれに対する理論的な研究をおこなった。また、徳永教授の研究協力者として、姜氏(D3)および柴田氏(M1)の両大学院生が、ロジスティックスのなかでも物流に焦点を当てて研究をすすめた。そこでは、日系多国籍企業のサード・パーティー・ロジスティックスに関する分析も含まれている。さらに、小笠原助手は、NIES4カ国(韓国、台湾、シンガポール、香港)およびASEAN4カ国(タイ、フリッピン、マレーシア、インドネシア)の為替レート政策に関する研究をおこない、為替政策からみたアジア諸国の経済動向や開発政策が分析されている。そして、石田助教授は、日本とアジア諸国(NIES4カ国、ASEAN4カ国および中国)とのハイテク関連商品貿易構造変化をみるため、SITCの5桁分類にもとづき、産業分類ばかりではなく消費財、中間財、資本財という財別分類から分業関係の分析をおこない、産業内国際分業の実態が考察された。また、通産省、総務庁、OECD,世界銀行、UNIDOのデータにより、アジア域内産業構造のマクロ分析として、産業構造の動態・変容を分析している。特に、本年度は、アジア諸国の産業の競争力の動態と貿易構造に関するデータの加工と分析をおこなった。その成果の一部として、アジアの中の日本経済の動態・変容を分析し、「国際競争力と制度構造:日本の構造変化に関連させて」を発表した。さらに、データ分析のために、8月に研究協力者として西南学院大学経済学部教授小島平夫教授から、データの時系列分析、統計分析についてのアドバイスをうけた。しかし、上記の研究課題とともに本年度の研究計画である、アジアの成長プロセスで諸国の金融・証券市場がどのような姿で成長しているか、アジア諸国の貿易通貨・投資通貨・準備通貨のドルおよび円への依存度がどのように変化しているかに関する詳細なデータ分析は、また完了しておらず、来年度に引き継がれることとなった。さらに、小笠原助手は、NIES 4カ国(韓国、台湾、シンガポール、香港)およびASEAN4カ国(タイ、フリッピン、マレーシア、インドネシア)の為替レート政策に関する研究をおこない、為替政策からみたアジア諸国の経済動向や開発政策が分析されている。そして、石田助教授は、日本とアジア諸国(NIES 4カ国、ASEAN 4カ国および中国)とのハイテク関連商品貿易構造変化をみるため、SITCの5桁分類にもとづき、産業分類ばかりではなく消費財、中間財、資本財という財別分類から分業関係の分析をおこない、産業内国際分業の実態が考察された。
不凍糖タンパク質が氷に吸着する分子機構、柔らかさが果たす役割

不凍タンパク質は氷に吸着し氷の成長を止めることができる。不凍タンパク質の機能を理解することは、極限環境に適応する生命の仕組みを理解するだけでなく、食品や細胞の保存技術、不凍機能を有する材料開発など多方面への応用が期待できる。我々は主に分子動力学計算を用いて、その分子機構の解明に挑戦する。H30年度は、珪藻から発見された不凍タンパク質fcIBPを対象に、成長する氷面に吸着する様子を分子シミュレーションを用いて調べた。fcIBPは氷格子に類似した秩序を分子表面に持たないため、氷に吸着する分子面が不明であった。我々は、fcIBPは異なる分子面で、氷のベーサル面とプリズム面に吸着することを見つけた。さらに、fcIBPの氷と直接触れない面と氷との間に、氷とは構造が異なるが動きが鈍い水が存在する事がわかった。この研究内容をPhys.Chem.Chem.Phys.誌に発表した。珪藻の不凍タンパクが氷に吸着する分子機構を明らかにし、研究成果を論文として発表できた多くの不凍タンパク質は大きな疎水面を持ちながら、水中で凝集する事なく単独で存在し、氷面に選択的に吸着する。氷面近傍だけでなく、水中での振る舞いも含めて、大局的な視点から不凍タンパク質の機能を理解する。次年度予算と合算して、高性能GPU計算機を購入するため
メンタルモデルの骨組みの解明とそれに基づくメンタルモデル設計手法の構築

メンタルモデルに基づくデザイン作成ガイドラインとメンタルモデル構築度の簡易計算式を構築した.最初か途中の画面にシステム構造の概要が分かる情報を提示する.各画面にて提示情報を理解させ,置かれている状況を理解させる.各画面間あるいは画面内の要素間の関係を理解させる.操作の確認としてフィードバックを与える.ユーザがメンタルモデルのマクロレベルの情報を得て理解するので,機能選択情報を分かりやすく提示する.使用経験のあるユーザの場合,システムの振舞予測とシステム要素間の相互作用を提示する.使用経験の浅いユーザの場合,表示の理解,状況の理解,プランニングが重要なキーワードである.メンタルモデルの構築度とメンタルモデル構築をサポートする手がかりの研究を実施した.メンタルモデルの構築度に関して,(1)操作プロセスの最初,中間および最後の段階でのタスクの達成度の遷移を見てゆく方法,(2)操作の階層の視点から,下位の階層に分岐する際の操作達成確率と分岐後の最終タスク達成までの達成確率からメンタルモデル構築度の計算式を作成した.学会発表は前年度の成果であるメンタルモデルに基づく可視化方法ほかに基づく内容を発表した.メンタルモデル構築法として、下記の原則を得て、有効性確認の調査を実施した。評価対象者であるUIデザイナーやユーザビリティエンジニアから、業務上有効とのコメントをもらった。ただ、一部からより具体的にわかりやすくまとめてほしいとの要望があった。今後更に使いやすいものにしてゆきたい.(1)GUIの最初か途中の画面にシステムの構造の概要が分かる情報を提示する→トップダウン的にStructural Modelを構築させる.(2)各画面において提示情報を理解させる→見易く,分かりやすい用語やレイアウトを使う. (3)各画面において,置かれている状況を理解させる→一貫性,手がかり,文脈により状況を理解することができる.(4)各画面間あるいは画面内の要素間の関係を理解させる→手がかり,情報間の関係付け(マッピング)により関係を明確化させる. GUIデザインコンセプトにより,逐次型情報提示と並列型情報提示の方法を決め,StructuralとFunctional Modelの構成に対応させる. (5)操作の確認としてフィードバックを与える→Functional Modelを確実にするため重要な要素である.最終年度の実験として、台湾と日本の学生を対象にメンタルモデルを活用した各種操作実験を行った.結果は次のとおりである.(1)メンタルモデルのマクロレベル→ミクロレベルへの移行時での検討事項→機能選択時がネック,シーケンス→用語がネック.手がかりが重要(ナビゲーション機能)(2)システムの振舞予測とシステム要素間の相互作用が重要→使用経験のある場合.表示の理解,状況の理解,プランニングが重要→使用経験が浅い場合メンタルモデルに基づくデザイン作成ガイドラインとメンタルモデル構築度の簡易計算式を構築した.最初か途中の画面にシステム構造の概要が分かる情報を提示する.各画面にて提示情報を理解させ,置かれている状況を理解させる.各画面間あるいは画面内の要素間の関係を理解させる.操作の確認としてフィードバックを与える.ユーザがメンタルモデルのマクロレベルの情報を得て理解するので,機能選択情報を分かりやすく提示する.使用経験のあるユーザの場合,システムの振舞予測とシステム要素間の相互作用を提示する.使用経験の浅いユーザの場合,表示の理解,状況の理解,プランニングが重要なキーワードである.初年度研究は,(1)平成23年度の研究計画:<メンタルモデルの骨組みの解明>であり,1)実験1(メンタルモデル構成要素の精緻化),2)実験2(メンタルモデルの構築しやすさの追究),3)実験3(構築プロセスの特性の明確化)を計画した.実験1と実験3に関して,原案を構築し,ユーザインタフェース作成の現場で働いているデザイナー,ユーザビリティエンジニア,約20名ほどにアンケートを実施した.そこで,現場でのメンタルモデル構築に関する状況把握と原案との差分を認識し,今後の研究に反映させることができた.このアンケートは24年度に実施予定であったが,前倒しで実施した.具体的には,アンケートによるメンタルモデル構築度を求めるよりも,構築されているメンタルモデルの内容を把握し,そこからメンタルモデル構築度を推定する方法のほうが現場で役立つことが分かった.翌年度からこの方針で進めることにしたい.実験2では,メンタルモデルを構成するStructural modelとFunctional modelの2側面のウエイト付けにより変わるメンタルモデルの特性を調べた.メンタルモデル研究は単に学術的に研究すれば事足りる研究ではなく,ユーザインタフェース設計において,一番重要な要素であるので,現場での意見(デザイナー,ユーザビリティエンジニア)を採取し,研究を行う上での参考データとした.この結果,研究の方向に影響を与える重要な示唆を得ることができ,翌年度の本格的実験に備えることができた.フレームワークができたので,本年度は確認の実験を行い,ガイドライン他としてまとめ,学会他で広報する.昨年度で研究のベクトルを確認できたので,今後はこの方針に基づいてメンタルモデル構築度推定方法とメンタルモデル構築方法を構築するための,実験を行いたい.実験結果をまとめて,再度産業界の意見を聞き,ガイドライン化に向けて推進を行いたい.実証実験,その成果の取りまとめの費用および学会での発表に係る諸費用に使用予定である.研究費の使用計画は以下の通り.(1)実験協力者30名程度に対し,メンタルモデル構築度合の実験を行う.全予算の半分程度を考えている.(2)実験成果をまとめて,デザイナー,ユーザビリティエンジニアに再度アンケートを取り,研究成果の妥当性を検証してゆく.全予算の半分程度を考えている.
軸受の高速化にともなう熱問題の検討

近年における回転機械の高速化・高性能化には目ざましいものがあり,この傾向は今後さらに続くものと考えられる。これにともない,回転機械の重要な支持要素であるすべり軸受の設計において,潤滑膜の乱流遷移,流体の慣性作用,表面あらさ,キャビテ-ション,軸受内部の発熱など高速・高性能化に付隨して現れる諸現象を考慮に入れた高精度の軸受性能解析を行う必要が生じてきている。とくに,軸受内部における熱的諸問題は,潤滑膜の乱流遷移や表面あらさ,キャビテ-ションなどと密接に関連し,軸受特性に著しい影響を及ぼすため,現象を広範囲の回転数領域に対して実験的に観察し,かつそれを的確に表し得る理論解析モデルを確立しておくことが重要である。すべり軸受における熱問題は既に数多くの研究者によって取組まれているが,そのほとんどすべてが層流域の潤滑膜流れを支配する通常のレイノルズ方程式とエネルギ方程式の連立解を求めることに終始し,また実験もこの観点から実施されており,これらの成果のみでは今後の高速・高性能化に対拠するには不十分である。本研究では,このような現状に鑑みて,軸受の高速・高性能化にともなって問題となる諸現象と熱問題の関連を明らかにするために,流体の低抗法則と等価圧力流れの概念に立脚して表面あらさを考慮した乱流潤滑方程式とエネルギ方程式,軸及び軸受内部の熱伝導方程式,さらにキャビテ-ションの影響を考慮した総合的な熱流体潤滑理論モデルの構築とその解法の開発を行った。さらに,この理論モデルをジャ-ナルすべり軸受に適用して,潤滑面がさまざまな表面粗さを有する場合の潤滑流体の温度分布,圧力分布,軸受諸性能を広範囲のレイノルズ数領域について数値解析により求めた。さらに,その結果を実験結果と比較して良い一致をみた。このことから,本研究の結果は高速軸受の熱流体潤滑理論の発展に大きく寄与し得るものと確信する。
ディスラプションの衝撃：科学技術の新展開がもたらすイノベーションの新潮流

インダストリー4.0の到来とも称されるように、科学技術の発展が新たな次元を迎えているなかで、イノベーション活動に基づく新たな製品やサービスの出現によって当該市場が分断され、時には既存の製品等が社会の表舞台からほとんど消え去り、新製品等が支配的になる現象が地球的な規模で頻発している。こうした現象をディスラプションと呼ぶことにして、本研究は電気自動車を事例として、一連のイノベーション過程を解明するとともに、経営戦略上の意味を検証する。そのうえでディスラプションの脅威に直面する既存企業や、ディスラプションを企図するスタートアップ企業の戦略立案と事業の遂行に資するべく、実践的な戦略モデルを提案する。
ナノチューブ含有非線形導波路デバイスの構築

カーボンナノチューブはピコ秒程度の超高速の可飽和吸収効果を光通信波長帯で示すため、超高速全光スイッチング等の光制御を実現しうる有望な非線形光学材料である。この効果を発現させるデバイス構造として、光導波路は有力なデバイス構造である。本研究では、ナノチューブが含有されたポリイミドをコアとする埋め込み型の導波路デバイスを作製する技術の開発を進め、試作したデバイスの導波特性および可飽和吸収特性の評価を進めた。導波路デバイスの試作においては、まずシリコン上にSiO2熱酸化膜が堆積された基板上に、単層ナノチューブを分散したポリイミドをスピンコートした。次にポジ型のフォトレジスト層をコートしi線ステッパで露光した後現像した。レジストでカバーされていないナノチューブ分散ポリイミド層を反応性イオンエッチングによりドライエッチングし、コア構造を形成した。このコア構造をSiO2とほとんど同じ屈折率を持つUV硬化エポキシ樹脂で埋め込んだ。試作したデバイスに対して、レンズファイバーを利用して光を導入し、出射端でのニアフィールド像を観察測定した。コアの中心にアライメントをとると円状になった。その強度分布は、シミュレーションによる基本モードの強度分布とほとんど一致した。このことから、マルチモードの導波路であっても、適切な入射アライメントにより基本モードのみを選択的に励振することが可能であることがわかった。また、作製した導波路が実際に可飽和吸収効果を示すことを、波長1.55μm、パルス幅0.3ps、繰り返し20MHzのレーザー光源を用いて確認した。入射光のパルスエネルギーを変化させ、透過率の変化を測定したところ、パルスエネルギーの増大にともなって透過率の増大が見られ、デバイスが可飽和吸収を起こしていることが確認された。
海洋中の深層水形成における中規模現象と淡水の役割

全地球的な気候変動において、変動の時間スケールが長くなればなるほど、海洋の果たす役割りは増す。特にグリーンランド海で形成される深層水は、全海洋の循環、すなわちコンベアベルトの源になっており、気候変動にもっとも大きな影響を与えている。グリーンランド海には北極海から海氷を含んだ低塩分水が流れ込む。低塩分水が表層を覆っている場合は、冷却されてもその密度は下層の高塩分水より大きくなれない。しかし冷却が非常に強くなると海氷が生成され、それに伴って高塩分水がはきだされるので、下層より密度が大きくなることが可能になる。このように、淡水と塩分が深層水形成の重要なパラメータであることがわかる。いっぽう鉛直混合が起こる海洋は水平方向に一様ではなく、10kmから100kmのスケールをもつ中規模現象が存在している。それに伴って鉛直成層の強弱分布ができ、成層の弱い部分で鉛直混合が起きやすくなっている。高密度水は陸棚上でも海氷生成に伴って形成される。陸棚で形成された高密度水は陸棚斜面に沿って沈降する。本研究においてとられた手法は、海氷海洋結合モデルを構築し、その中で海氷生成に伴う高密度水の形成と分布を再現することであり、次に鉛直混合、中規模現象、陸棚上の高密度水形成、内部重力波などのプロセスを解明するモデルを用いたプロセス研究であった。結合モデルはラブラドル海とオホーツク海に応用された。両方の場合とも海氷の季節変化を再現することができ、それとともに陸棚上に高密度水が形成された。非静水圧モデルを用いて、海氷下での鉛直混合プロセスを調べたが、開氷面の大きさ、分布、運動によって、高密度水の性質が異なることが示された。中規模渦を解像する陸棚モデルを用いて、海流の不安定のために中規模現象が作られ、陸棚と沖での海水混合を支配していること、そしてこの混合によって陸棚上の高密度水が広がっていくことを示した。鉛直高解像度モデルを用いて、内部重力波が海洋の混合に重要である可能性を示した。これらの研究成果は、深層水形成に関わる重要なプロセスを解き明かし、これからの海洋モデルを用いた気候変動予測に資することができた。本研究の中心となる海氷・海洋結合モデルを、ラブラドル陸棚上の海氷の季節的発達と消滅に応用し、それを概ね再現した。しかしさらに改良を必要とする点も明らかになった。すなわち海氷の厚さは海氷の強度に敏感であることがわかったが、強度は非常に不確定であり観測によっても推定するのが難しい。また海氷は日射を反射するので、その反射係数を諸条件の関数として正しく与えることが重要である。厚さと表面の状態によって数種類の海氷に分類する必要のあることも明らかになった。上記モデルをオホーツク海にも応用した。いまだ試験的な計算であるが、季節変化を再現することができた。ラブラドルと同様、海氷生成・融解にともなって形成される海水を詳しく分析する必要があり、8年度の課題として残されている。素過程モデルとの比較については、陸棚に沿う海流の不安定性をとりあげた。

準地衡流モデルの結果を基にして、海氷・海洋結合モデルの振る舞いを検証したところ、十分高い鉛直解像度を持たせなければならないことが判明した。また陸棚上で海氷生成にともなって作られる高塩分の重い海水の振る舞いに注目して、密度流の不安定を明らかにした。非静水圧モデルを用いて、内部重力波の鉛直混合に及ぼす影響を調べた。鉛直に一様の密度分布から、階段状の密度分布に遷移することが明らかになった。当初の3年計画から見て、初年度の研究計画進行度は望ましいと言える。研究分担者との連絡も頻繁に行なっており、結果の解釈や進行方法についての議論も活発であった。国外の研究者との研究交流も増えており、彼らの知識を取り入れると同時に、当研究の成果を国際学会で発表してきた。残りの2年間、研究を継続するべきものと考える。本研究の中心となる海氷・海洋結合モデルをオホーツク海に応用し、海氷の季節的発達と消滅を再現した。大気温度など、大気データを人工的に変更して、海氷の分布が変えられるのを調べた。実際の大気条件変動量の中では、気温の変動に最も敏感であることが判明した。改良する点としては、海氷の厚さと表面の状態によって数種類の海氷に分類する必要のあることも明らかになったので、マルチ・カテゴリー海氷モデルを構築し、現在その振る舞いを検証中である。素過程モデルとの比較については、陸棚上で海氷生成にともなって作られる高塩分の重い海水の振る舞いに注目して、密度流の不安定を明らかにした。陸棚の端までは不安定が強く、前線を形成しないが、ここを過ぎると前線が安定になってしまう。沖方向には海底に沿った流れのみで広がっていく。この成果は博士論文として、北海道大学理学研究科に受理された。鉛直対流の発展過程が明らかになり、特にこれまではっきりしなかった水平スケールの依存性が、対流開始初期には粘性により、準平衡状態では地球回転速度によることが判明した。当初の3年計画から見て、1、2年度の研究計画進行度は望ましいと言える。残りの1年間、さらに国際学会などで研究成果を発表しながら、研究を継続するべきものと考える。本研究では海氷海洋結合モデルを構築し、そこに各種プロセスモデルから得られた知見を統合することによって、海氷が発達する際に形成される高塩分高密度水が海洋中に分布していく過程を明らかにした。最終年度では、非静水圧海洋モデルを用いて、高塩分水が下降し拡散していく過程を解明することを試みた。部分的に海氷に覆われた海においては開氷面で冷却が急速に起こり高塩分水が沈み込む。用いたモデルは鉛直方向に静水圧近似を仮定していないので、鉛直混合プロセスをモデルのなかで再現することができる。重要な結果は、開氷面の大きさ、水平分布、そして運動によって形成される水が大きく異なることである。従来の大きな数値グリッドをもつモデルでは、この違いは無視されているが、適切なパラメータ化を行わなければならないことが示唆される。もうひとつの成果は、全くこれまでにない新しい発想で確率モデルを構築したことである。従来のモデルでは、物理量は場所と時間の関数として与えられていた。