節 | 節題目 | 内容等 | 回 | 日 |
Chapter 0 | SIR モデルの基本 |
遠隔授業のテストのために、新型コロナウイルス感染症の流行にちなんで、感染症モデルの基本を講義する |
1 | 5/7 |
Chapter 1 | マグマ溜りの存在~とくに茂木モデル |
1.1 | マグマ溜りの存在 | マグマ溜りが存在する証拠 |
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1.2 | 茂木モデル | マグマ溜りによる地殻変動 |
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1.2.1 | 問題設定 | 球状圧力源 |
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1.2.2 | 弾性体力学の基礎方程式の復習 | 円筒座標、球座標、剛性率、Poisson 比 |
2 | 5/14 |
1.2.3 | 無限弾性体の球状圧力源による変形 | 無限弾性体の球対称な変形 |
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1.2.4 | 次のステップの作戦 | 地表がある問題(半無限弾性体)の解き方の導入 |
3 | 5/21 |
1.2.5 | Galerkin ベクトル | 重調和方程式を満たす Galerkin ベクトルを解く問題への帰着 |
3 | 5/21 |
1.2.6 | 軸対称問題の場合の Love の応力関数 | 軸対称問題では Galerkin ベクトルを求める問題は Love の応力関数というスカラー関数を求める問題に簡略化される |
3 | 5/21 |
1.2.7 | Hankel 変換を用いた定式化 | 円筒座標で用いられる Hankel 変換 |
3 | 5/21 |
1.2.8 | 地表における軸対称荷重による変形の Green 関数 | 軸対称荷重に関する Green 関数を求めておく |
3, 4 | 5/21, 28 |
1.2.9 | 半無限弾性体への1次補正 | 茂木モデルの式の導出 |
4 | 5/28 |
1.2.10 | 茂木モデルの応用1桜島大正噴火 | 元祖茂木モデルの応用 |
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1.2.11 | 茂木モデルの応用2ガラパゴス島の Darwin 火山 | InSAR できれいに地表変形が見えている場合 |
4 | 5/28 |
1.2.12 | 茂木モデルの応用3ハワイのキラウエア火山で起こっている収縮・膨張 | マグマ溜りの体積が推定できる場合 |
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1.3 | マグマ溜りの形と大きさ | マグマ溜りの形や大きさの多様性 |
5 | 6/04 |
Chapter 2 | マグマ溜りの冷却 |
2.1 | マグマ溜りの初期条件 | マグマ溜りができたとき superheat があるのか、最初から固体が析出しているのか |
5 | 6/04 |
2.2 | 一成分系の Stefan 問題 | 固化による境界移動問題 |
5 | 6/04 |
2.2.1 | 相境界が一定の速度で進む場合 | 相境界の動く速度が一定になる解 |
5, 6 | 6/04, 11 |
2.2.2 | 下部境界が温度固定で、superheat が無い場合 | 境界から冷やすと、相境界は√tに比例して進む |
6 | 6/11 |
2.3 | 二成分系の Stefan 問題 | 二成分系にはソリダスとリキダスがある |
7 | 6/18 |
2.3.1 | 相境界が一定の速度で進む場合:組成的過冷却の問題 | 組成的過冷却のために平らな相境界はできづらい |
7 | 6/18 |
2.3.2 | 固化前線 | Marsh による固化前線の考え方 |
7 | 6/18 |
2.4 | マグマ溜り内の対流 | いろんな種類の対流がある |
8 | 6/25 |
2.4.1 | 熱対流の基本概念 | Rayleigh 数、Nusselt 数 |
8 | 6/25 |
2.4.2 | 組成対流 | 組成対流と熱対流は似ている |
8 | 6/25 |
2.4.3 | 二重拡散対流 | salt finger 型、diffusive 型 |
8, 9 | 6/25, 7/02 |
2.4.4 | 結晶集団対流 | 結晶が多い部分が沈む |
9 | 7/02 |
2.4.5 | porous media 対流 | Darcy の法則 |
9 | 7/02 |
2.5 | 固化の進行と対流が同時に起こる系における冷却と分化 | 対流が起こっている形での固化 |
9 | 7/02 |
2.5.1 | 固化を伴わないシルの冷却 | 対流があるときと無いときの冷却時間 |
9 | 7/02 |
2.5.2 | 1成分の固化するシルにおける冷却 | 固化・溶融の影響 |
9, 10 | 7/02, 09 |
2.5.3 | 分化がおきる条件 | 分化が起こるには固体と液体の相対速度が必要 |
10 | 7/09 |
2.5.4 | 部分溶融体内部の対流と分化 | チムニーの形成と分化 |
10 | 7/09 |
2.5.5 | 2成分系のシルの冷却と分化 | 分厚いシルの分化 |
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2.5.6 | 結晶の沈降と分化 | 薄いシルの分化 |
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2.5.7 | その他、分化に関わること | そのほかの過程 |
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2.6 | マグマ溜りの冷却と分化のまとめ | 考慮しなければいけない要素のうちで重要なことを列挙 |
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Chapter 3 | 1次元火道流 |
3.1 | 気相のない一方向定常流~溶岩ドームを作るような噴火 | 火道を流れるマグマ |
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3.1.1 | 一方向の定常流 | 一方向の定常流の一般論 |
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3.1.2 | Poiseuille 流 | Poiseuille 流の導出と雲仙噴火への応用 |
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3.2 | 気相を伴う1次元定常流~プリニー式噴火 | |
11 | 7/30 |
3.2.1 | 気液混相流体の密度 | 泡の膨張で密度が著しく小さくなる |
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3.2.2 | 火道内の流れのレジーム | 気泡流と噴霧流 |
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3.2.3 | 気液相対速度無しの1次元流の基礎方程式とその解 | 解の概要 |
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3.2.4 | 気泡流の解~壁面摩擦と浮力の釣り合い | 気泡流の部分の長さと流量の関係 |
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3.2.5 | 噴霧流の解その1~静水圧近似 | 加速度項を無視した場合 |
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3.2.6 | 噴霧流の解その2~choking | 気液混合流体の音速と加速度項の影響 |
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3.2.7 | 火口形状の問題 | 超音速流の可能性 |
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3.2.8 | 破砕面深度と流量の決まり方 | 小屋口による図式的理解 |
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