2006 Fiscal Year Annual Research Report
スペクトル要素法による理論地震記録を用いた地球中心核の構造の推定
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16204035
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| Research Institution | Independent Administrative Institution, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
坪井 誠司 独立行政法人海洋研究開発機構, 地球内部変動研究センター, プログラムディレクター (90183871)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
東野 陽子 独立行政法人海洋研究開発機構, 地球内部変動研究センター, 研究員 (90359183)
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| Keywords | 地球中心核 / 地球内部構造 / 広帯域地震波形 / 理論地震波形計算 / 地球シミュレータ / スペクトル要素法 / 大規模数値計算 |
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| Research Abstract |
今年度は、地球内部全体の3次元不均質構造モデルと内核異方性構造を考慮した理論地震記録を、Komatitisch and Tromp(2002)によるスペクトル要素法により地球シミュレータを用いて計算した結果を観測記録と比較した。
スペクトル要素法による理論波形計算では、地球を細かいブロックに分けて、さらに格子点に分割する。その際に地球の中心には小さなブロックを配置するので、地球の中心が特異点になることがない。そのために、PKIKP波のように地球の中心を通過する波も正確に計算することが出来る。ここでは、これまで地球シミュレータを用いて理論地震波形記録を計算してきたものと同じモデルパラメタにより、周期35秒の精度で理論地震波形記録を計算した。3D地球モデルはこれまでと同様にS20RTSを選んでいるが、今回の計算では、内核にIshi(2002)の異方性構造モデルを導入した。理論波形を計算した地震は、E.USSR-N.E.CHINA Border region(April 8,1999 Mw7.1 43.66N 130.47E depth 575.4km)及びSALTA PROVINCE, ARGENTIN(March 21,2005 Mw6.8 24.98S 63.47W depth 579.1km)である。観測点はそれぞれ、IRIS GSNの広帯域地震観測点を選び、Pdiff, PKP(DF),PKP(AB)について理論波形と観測波形の比較を実施した。
計算した理論波形ではPKIKP、PKP(AB)ともに観測波形と良い一致が見られた。走時残差を観測点ごとに詳細に検討すると、異方性構造を入れたことにより、PKIKPの走時残差は減少する傾向にあり、導入したモデルは大局的には正しい内核の異方性構造を示していると考えられることが分かった。しかしながら、残差は1秒以上残っている観測点があり、異方性構造の程度を大きくするか、あるいは深さ依存性についての再検討が必要であることが分かった。また、特に南太平洋下のCMBを通過する波線経路を持つ観測点では、Pdiffの観測波形が明らかに理論波形よりも遅いことが分かり、CMBに不均質構造を導入する必要があることが明らかになった。
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