地球回転と地球内部の密度不連続・密度分布・粘性率の研究

2000 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・理学研究院, 教授 (50207817)
• Keywords: 地球回転 / マントルのレオロジー / 密度不連続面 / 極移動 / リソスフェア / 変形 / 海水準変動

Research Abstract

本研究目的は、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、粘弾性応力と浮力のバランスで決定される。今年度は過去100万年間の氷床サイクル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。永年変化に関する極移動は、表層荷重及びそれに対する固体地球の変形によるターム(荷重ターム)と、地球回転変動によるターム(回転ターム)によっていて、マントルの粘性が一様モデルに近い時回転タームが効いていることを明らかにした。一様モデルの時は、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定量的に示した。これらは氷床サイクルの時間スケールが、670km密度不連続の緩和モード(M1)とリソスフェアのマックスウェル緩和時間とほぼ等しいことによることによる。また、それぞれのモードは慣性モーメントの変化に関しては逆の効果を生じることを明らかにし、Geophysical Journal Internatonalに現在投稿中である。なお、地球回転の観測量から、南極の氷床の融解歴史や現在の両極の氷床のマスバランスの研究を進めている。

Research Products

• [Publications] Nakada,M: "Effects of the visco-elastic lithosphere on polar wander, speed caused by the Late Pleistocene glacial cycles"Geophysical Journal International. 143. 230-238 (2000)
• [Publications] Nakada,M. et al: "Late Pleistocene and Holocene melting history of the Antarctic ice sheet derived from sea-level variations"Marine Geology. 167. 85-103 (2000)