1996 Fiscal Year Annual Research Report
実体波波形インバージョンによる全地球3次元内部構造推定
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08640525
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
ゲラー ロバート 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (40170154)
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| Keywords | Direct Solution Method / Synthetic Seismograms / Numerical Accuracy |
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| Research Abstract |
本研究の目的は長周期実体波及び表面波の波形データを用いることにより,高精度かつ高解像度の3次元地球内部構造(地震波速度構造)を推定することである.このような研究は理論地震波形及び偏微分係数の計算が膨大になり,これらを効率的かつ高精度に計算することが必要不可欠である.このために昨年度,高精度理論波形計算のための新しい離散化手法を開発した(Geller & Takeuchi 1995,GJI).
本年度は,第一に新しい離散化手法を用いたP-SV理論波形計算のソフトウェアの開発,最適化及び性能評価を行なった(Takeuchi et al.1996,GRL).新しい離散化手法により,計算時間を増やさずに1桁以上精度が改善されていることが確認された.
第二に新しい離散化手法を任意3次元不均質媒質の場合に適用できるように,定式化を拡張した.また,この定式化を用いて2次元不均質構造に対する理論波形計算を行なうソフトウェアを開発した(Cummins et al.1997,GJI).本ソフトウェアでは,従来よく用いられてきた,不均質構造を球対称構造からの無限小の摂動であるとする仮定を用いていないため,強度の不均質構造に対しても正確な計算が可能である.本研究では,6000kmスケールの上部マントル強度不均質構造を与えた場合に対する理論波形計算を行なった.理論波形計算により計算された波面と,波形計算と独立に計算された波線理論を用いて計算される波面と良く一致することが確認され,本ソフトウェアを用いれば強度不均質構造の影響を正確に計算できることを確認した.
第三にスーパーコンピュータを用いた本分野の研究をレビューした(in Astfalk 1996,Apllications on Advanced Architecture Computers).本研究のように実体波波形を用いた内部構造推定が今後重要であることを確認した.
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[Publications] Nozomu Takeuchi: "Highly accurate P-SV complete synthetic seismograms using modified DSM operators" Geophys.Res.Lett.23. 1175-1178 (1996)
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[Publications] Phil R.Cummins: "Computation of Complete synthetic seismograms for laterally heterogeneous models using the Direct Solution Method" Geophys.J.Int.(in press). (1997)
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[Publications] Greg Astfalk: "Applications on Advanced Architecture computers" Society for Industrial and Applied Mathematics, 359 (1996)
