電離層数値モデルと陸上・海底磁場データを組込んだマントル遷移層描像手法の新展開
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20K04125
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 17040:Solid earth sciences-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
小山 崇夫 東京大学, 地震研究所, 准教授 (00359192)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
馬場 聖至 東京大学, 地震研究所, 准教授 (70371721)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
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| Keywords | 電気伝導度 / Sq場 / C response / GAIA / 電磁誘導 / 沈み込みスラブ / 含水量 / GAIAモデル / ビオ・サバール則 / 電気伝導度インバージョン / 電離圏 / マントル遷移層 / 磁場データ |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、従来のような陸上磁場観測値を用いたアプローチではなく、大気圏内および電離圏内における物理プロセスに依拠して電離圏電流系を導出したモデルGAIAを活用してSq場（地磁気日変化）を精確に再現する。そして、GAIAの電離圏電流系を電磁場外部起源ソースとして活用し、それによる地中の電磁気的応答を含んだ磁場観測データを用いてマントル遷移層の電気伝導度構造推定を行い、地震学的情報とは独立に遷移層の描像を明らかにすることを目的とする。なお、従来のような陸上観測データだけでなく、データ空白域とみなされてきた海底での磁場観測データも併せて活用する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、電離層起因の変動Sq場を磁場励起源とした電磁誘導法により、マントル遷移層を主なターゲットとして地下深部の電気伝導度分布の推定を行い、地球マントルの構造およびそのダイナミクスについての情報を抽出することを目的としている。
今年度は、「大気圏ー磁気圏結合モデル（GAIA）」と呼ばれる全地球大気のシミュレーションモデルを電離層起因の入力項とした3次元電気伝導度構造インバージョンの数値実験をおこない、変動Sq場で上部マントル下部～遷移層がよく解像されることを確認した。
また、これまで用いたデータ群、Intermagnetにより公開されている陸上定常磁場観測点データに加え、他の陸上観測点および海底電磁気観測データを使用することで、モデルの解像度を向上させることを検討した。その際に、モデルの与え方・不確定さによりデータフィッティングがどのように変化するのかの検証を、数値実験および実データを用いた解析を通じておこなうことで、定式化および検定手法を確立することができた。
また、海洋島等などでのデータを利用することで、従来データ空白域であった箇所を埋めることにより、モデル解像度の均一化を図ることにした。今年度は台湾の長期磁場測定データを用いることで、磁場応答関数を得ることに成功した。今後さらに地域を増大・選定することで、モデル解像度の向上・均一化をより一層図ることにする。
また、これらの研究成果は国際誌にて公表し、また、国内・国際学会の場でも発表をおこなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
Sq場モデルと実観測磁場データを用いることによりマントル電気伝導度分布の暫定モデルを構築できており、計画は順調に推移していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
R6年度は、海外の研究協力者を招へいし、議論を重ねることでマントル電気伝導度モデルの完成を目指す。また、研究成果を国際誌に投稿・発表を計画している。
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Report
(4 results)
Research Products
(8 results)
