| Project/Area Number |
23K20893
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| Project/Area Number (Other) |
21H01186 (2021-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2021-2023) |
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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 |
歌田 久司 東京大学, 地震研究所, 名誉教授 (70134632)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
多田 訓子 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海域地震火山部門(火山・地球内部研究センター), 副主任研究員 (00509713)
塩原 肇 東京大学, 地震研究所, 教授 (60211950)
清水 久芳 東京大学, 地震研究所, 教授 (70302619)
馬場 聖至 東京大学, 地震研究所, 准教授 (70371721)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥13,130,000 (Direct Cost: ¥10,100,000、Indirect Cost: ¥3,030,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
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| Keywords | 海底長期観測 / マントル遷移層 / 電磁気観測 / 地震観測 / 機器開発 |
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| Outline of Research at the Start |
マントル遷移層（深さ４１０－６６０kmに対応する）の構造解明は、地球内部の活動を理解するために重要である。本研究は深海底において長期観測を実施してマントル遷移層を探査するための新しい装置と、観測データの解析手法の開発を目的として実施する。従来の観測装置では設置／回収のために補助装置（深海無人探査機など）が必要であることなどの制約により、観測実施の機会が極めて限られるのが難点であった。本研究で開発する観測装置は補助装置の制約を大幅に軽減するもので、マントル遷移層探査の実施機会が大幅に増大することが期待される。また新たな解析手法の開発によって、マントル遷移層に関するより正確な情報抽出が可能となる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、マントル遷移層研究のグローバル展開に貢献することを目的として、観測技術開発（海底電磁気探査技術の飛躍的な高度化を遂げること）が本研究の柱となるが、同時に観測で得られる長期地震電磁気データの解析によるマントル遷移層の構造解明についても有効な手法の開発を進めることが必要である。本年度は以下の研究を進めた。
・観測技術開発
従来の方法では、マントル遷移層の電気伝導度構造解明のために必須の観測装置EFOS（地球電場観測装置）の設置と回収を無人探査機（ROV）を用いて行なってきた。この方式では、観測を実施する機会が極めて限られてしまう。これを解決するために、設置及び回収方法を多様化する必要がある。本研究ではEFOSの回収を、自己浮上方式でできるようにすることを目標とし、その方式の実現ために必要な本体耐圧容器と電場測定用のケーブルを自動的に切り離すメカニズムの開発を行うことにしている。今年度も、前年度に引き続き新しい切り離しメカニズムの設計と開発を進めた。
・データ解析
周期３時間から1日の間の帯域の電磁場変動は，上部マントル深部から遷移層上部に感度が高い一方，空間形状が複雑なため有効な解析手段が未整備で，この帯域が情報のギャップになっている．本研究グループでは，この帯域の解析手法の開発に以前より取り組んできた（例えばShimizu et al., 2009）が，なお多くの課題が残されている．前年度に行った球座標系でのモデル計算手法を改良による正しいMT応答関数を求める方法に対応して、直交座標でも近似的に正しいMT応答関数を求められるコードの開発を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初計画では開発した機器の実地試験を海域において実施する予定であったが、研究計画の2年目以外は研究船の共同利用枠が確保できなかった。また、獲得できた航海では悪天候のために試験を実施することができなかった。最終（2025) 年度の共同利用枠も確保できなかったため、本研究計画での機器の実地試験は断念することになった。ただし、新しい切り離しメカニズムの開発は行ったので、当初の目的である「設置及び回収方法を多様化」はほぼ達成できたと考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
新しい切り離し方式の開発を継続し、さらなる信頼性の向上に努める。本研究計画の終了後、研究船の共同利用枠を得る機会があったら、本研究で開発した方式を用いた観測を実施したい。また、観測データの解析手法の開発も進め、より信頼度の高いマントル構造モデルの推定を可能にしたい。
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