| Project/Area Number |
21K14009
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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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 |
竹尾 明子 東京大学, 地震研究所, 助教 (90756933)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
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| Keywords | プレートテクトニクス / 海底地震計 / 地震波速度構造 / 地震波 / マントル |
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| Outline of Research at the Start |
1960年代に提唱されたプレートテクトニクスは表層現象を多く説明してきたが、その深部延長すなわちマントルダイナミクス解明には地震波速度やその異方性の推定が必要である。一方で、最近の研究により表面波のモード間カップリングがマントル地震波速度推定にバイアスを与えてきた可能性が浮上してきた。本研究では、このバイアスを定量化し、過去20年の間に太平洋で得られた海底地震計記録を再解析して最上部マントルの平均S波速度構造と鉛直・水平異方性構造を推定し、マントルの温度構造や流動則を推定する。最終的には、「表層のみではなく深部も説明しうる海洋プレート成長モデルとマントル流動則は何か」という問いに答える。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、海洋プレートの成長・冷却過程を明らかにするため、温度を反映するパラメータの1つである地震波速度推定を研究対象とし、特にその深さ分布が海洋底年代によってどう変わるかに着目している。
海洋プレートの厚さは50-100km程度であり、地震波速度推定には主に周期20-200秒程度の表面波が用いられてきた。表面波にはRayleigh波とLove波の2種類があり、それぞれ偏光が異なる地震S波速度を反映する。先行研究は、より解析が容易なRayleigh波をメインとしており、Love波解析には様々な技術的な困難がある。しかしながら、海洋プレートの異方性は強いことがわかっており、Rayleigh波のみの解析では解釈を間違う可能性がある。そこで、本研究ではLove波高次モードと基本モードが分離できない問題に着目し、解析手法の開発を行ってきた。具体的には基本モードと1次高次モードの干渉縞すなわち振幅の空間変化を利用する方法である。
本年度はこれまで開発してきた解析手法の高速化を行った。これにより、様々なパラメータによる結果の違いを検証できるようになった。また、これまでは1次元速度構造で代表させて行ってきた数値計算テストについて、実際の地球の不均質を反映させて様々なテストを行った。その結果、いくつかのパラメータが結果に影響を与えることがわかり、そのパラメータの不確定性を最終的なモデルに反映させる工夫を行った。
一方でより浅部の構造推定にも力を入れ、光ファイバーセンシング技術を用いた周期1-10秒程度のデータも解析し、地震S波速度推定へのRayleigh波とLove波の寄与を数値計算や実データから明らかにした。
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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
育休明けという家庭の事情もあり、長周期の解析についての進捗は十分ではない。一方で、短周期側については学生との共同研究で当初予定を超える進捗を得られている。
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| Strategy for Future Research Activity |
解析手法についてはまとめる段階に入っており、論文として投稿予定である。現在は1海域のデータで手法開発を行なっているが、今後はこの手法を他の海域のデータにも適用し、実際に海洋下の温度分布を明らかにする。
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