地震の繰り返しで重力変動・ジオイド高変化は累積するか?-球対称マクスウェル粘弾性モデル理論と衛星重力ミッションデータとの比較研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13440130
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 大久保 修平 東京大学, 地震研究所, 教授 (30152078)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 古屋 正人 東京大学, 地震研究所, 助手 (60313045) ; 日比谷 紀之 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (80192714)
• Keywords: 粘弾性 / 重力 / 断層運動 / 活断層

Research Abstract

マックスウェル粘弾性体を考え,その中で起きる断層運動によってもたらされる重力変化について定式化をおこなった.一部については計算コードの開発が終了した.とくに強調したい点は,これ以前の研究では不当に無視されてきた、自己重力および媒質の圧縮性をきちんと考慮した理論体系と計算コードが完成したことである.これにより、点震源で近似できる1回の地震を考え,それが発生した後のポストサイスミックな緩和過程を,現実的な地球モデルについて計算することが可能となった.計算の結果,(1)低粘性領域の深さにほぼ対応した水平スケールの震央距離で、重力の時間変化の顕著になっていることや,(2)震源近傍の粘性に応じて、時間変化パターンが異なることが明らかになった.震源深度と粘性構造とによって地表変形の大局的な振舞いが規定されているようである.
データ解析については,高精度重力測定における主要なノイズ源のひとつである,海洋荷重潮汐について、研究を進めた。重力データを精度よく補正するために必要不可欠な、正確な海洋潮汐予測モデルとして,海洋の密度成層の効果を組み入れた3次元バロクリニック潮汐モデルを世界に先駆けて構築した[Niwa and Hibiya, 2001 a, b]。このモデルを用いることにより、従来の潮汐モデルでは不可能であった、Topex/Poseidon海面高度計において検出される水平スケールO(100km)の潮汐変位までを再現することが可能となった。

Research Products

• [Publications] Sun W., S.Okubo: "Effects of Earth's spherical curvature and radial heterogeneity in dislocation studies"Geophysical Research Letters. (印刷中).
• [Publications] Niwa, Y., T.Hibiya: "Spatial distribution of the M2 internal tide in the North Pacific predicted using a three-dimensional numerical model"Journal of the Geodetic Society of Japan. 47・3. 711-718 (2001)
• [Publications] Niwa, Y., T.Hibiya: "Numerical study of the spatial distribution of the M2 internal tide in the Pacific Ocean"Journal of Geophysical Research. 106・C10. 22441-22449 (2001)