地球回転と地球内部の密度不連続・非断熱密度分布・粘性率の研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11640417
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 中田 正夫 九州大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50207817)
• Keywords: 地球回転 / マントルのレオロジー / 密度不連続面 / 変形 / 海水準変動

Research Abstract

本研究の目的は,Glacial Rebound(数万年スケール)に応答した地球回転速度の時間変化や極運動に,地球内部の粘性分布・670kmの密度不連続面・上部マントルに存在する非断熱密度変化がどのような影響をもたらすかを定量的に評価することである.その結果をもとに,マントル対流の時間スケールに対するこれらの影響を考察する.
地球表層の質量再分配に伴う地球内部の変形は,粘弾性断生応力と浮力のバランスで決定される.当然,Glacial Reboundに関係する極移動や地球回転速度の時間変化は,上部マントルの非断熱密度変化や密度不連続面の応答の情報を含んでいるはずである.今年度は,これらの非断熱密度変化が地球のレスポンスにどのように影響を及ぼすかの研究を進めて,この非断熱密度変化の影響は,次数2(波長がほぼ2万km地球回転に関係した次数)の変形において最も大きいことを明らかにした。
これらの成果を踏まえ,過去2万年間の氷床融解に伴う地球の極移動の計算プログラムの作成および極移動の計算を行った。その結果,極移動は670km密度不連続面の変形モードとリソスフェアの粘性率に強く依存することを明らかにした。つまり、670km密度不連続とリソスフェアの緩和モードには、trade-offの関係があることが判明した。これらの結果はGeophysical Journal Internatoalに現在投稿中である。なお、南極の氷床の融解歴史に関しても研究を進めている。

Research Products

• [Publications] Okuno,J.,Nakada,M: "Total volume and temporal variation of meltwater from east glacial maximum in f from sea-level observations at Barbados and Tahit"Palaeogeography,Palaeoclimatology,Palaeoecology. 146. 283-293 (1999)
• [Publications] Nakada,M: "Implications of a non-adiabatic density gradient for the Earth's viscoelastic response to surface loading"Geophysical Journal International. 137. 663-674 (1999)
• [Publications] Nakada,M.,Kimura,R.,Okuno,J.,Moriwaki,K.,Miura,H.,Maemoku,H.: "Late Pleistocene and Holocene melting history of the Antarctic ice sheet derived from sea-level variations"Marine Geology. (印刷中). (2000)