波形インバージョンによる地球内部不連続面凸凹構造の推定

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14540393
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: ゲラー ロバート 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (40170154)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 竹内 希 東京大学, 地震研究所, 助手 (90313048)
• Keywords: 地球内部構造 / Direct Solution Method / 理論波形

Research Abstract

本研究の目的は,広帯域地震波形データの詳細な解析により,地球内部不連続面の凸凹構造を高精度かつ高解像度に推定することである.本年度は凸凹構造推定に必要な理論波形計算手法の定式化及びソフトウェアの開発を行った(水谷ら、2002年地震学会等).またインバージョンに用いる波形データのデータベースの構築を行った(Takeuchi et al. 2002).以下に具体的な成果を述べる.
(1)我々の開発した高精度理論波形計算手法を拡張し,複雑な形状の内部不連続面を持つ媒質に対して,高精度理論波形計算を可能にした.また従来の理論波形計算手法では内部不連続面の取り扱いが不十分であったために理論波形計算の効率が良くなかったこと,本研究でその問題が解決されたことを示した.理論波形計算は波形データそのものを用いた内部構造推定(波形インバージョン)の際に最も計算時間を要する部分であり,今年度の成果により,凸凹構造推定に要するCPU時間を約5分の1に短縮されると見積もられる.
(2)米国・フランス・日本の広帯域波形データを整理し,波形インバージョンのためのデータセットを作成した.日本の広帯域波形データはまだほとんど活用されていないため,本年度の作業により,データセットの改善による解像度の改善が期待される.
(3)従来の内部構造推定研究のレビューを行った(Geller ＆ Hara 2002,川勝 2002).内部構造研究には魅力的かつ未解決な問題が数多く残っていること,従来の内部構造推定研究には限界が存在し,手法開発等を通じてこれらを解決しなくてはならないことを再認識した.

Research Products

• [Publications] Takeuchi, N. et al.: "Application of Distributed Object Technology to Seismic Waveform Distribution"Seism.Res.Lett.. vol.73. 162-172 (2002)
• [Publications] Geller, R.J., Hara, T.: "Geophysical aspects of very long baseline neutrino experiments"Nuclear Instruments and methods in Physics Research A. (in press). (2002)
• [Publications] Geller, R.J. et al.: "Optimally accurate finite difference operators and their application to forward and inverse seismic modeling"EAGE 64th Conference & Exhibition Extended abstracts. E13-1-E13-4 (2002)
• [Publications] Geller, R.J. et al.: "Methods for computing synthetic seismograms and estimating their computational error"The 31st Numerical Analysis Symposium Extended abstracts. 81-84 (2002)
• [Publications] 川勝 均(編), 竹内 希, 清水久芳(分筆): "地球科学の新展開第1巻「地球ダイナミクスとトモグラフィー」"朝倉書店. 240 (2002)