2018 Fiscal Year Research-status Report
微細不均質性を考慮したリソスフェア－アセノスフェアの高精度イメージングの研究
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17K05623
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
吉澤 和範 北海道大学, 理学研究院, 准教授 (70344463)
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2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 地球内部構造 / 上部マントル / リソスフェア / アセノスフェア / 表面波 / 異方性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，上部マントル内部に存在する微細不均質性と，それによって生じ得る地震波速度のみかけの異方性との定量的な関係を明らかにし，上部マントル内部の境界層も含むリソスフェア・アセノスフェアの地震学的構造の高精度推定を目指している．昨年度に引き続き，本年度は，様々な水平スケールを有するラミナ状のランダム不均質性の存在が，長周期の表面波位相速度に与える影響を定量化するため，２次元のP-SV波およびSH波の波動場シミュレーションを用いてランダム不均質媒質での理論波形を計算し，それらを二点間の非線形波形フィッティングによる表面波位相速度計測法に適用して周期毎の位相速度の変化を精査した．その結果，水平方向の不均質スケールが表面波の波長程度以上（100km以上）となる場合に，特にレイリー波位相速度の低下が顕著となり，みかけの異方性がより強くなることが明らかになった．また，リソスフェア・アセノスフェア内の3次元異方的速度構造モデルの高精度化に向けた研究も行い，前年度に開発したベイジアン・インバージョン法を，豪州地域のトモグラフィーモデル復元に応用し，速度構造の定量的誤差も含めたモデル復元が可能であることを示した．さらに，表面波位相速度とレシーバ関数との同時インバージョンにより，MLD（Mid-lithosphere Discontinuity）のような，長周期表面波のみでは検出できない内部境界層の推定が可能であることも示した．一方，上部マントル3次元構造モデルの更なる高精度化に向け，高次モードのアレイ解析手法の開発と北米大陸への応用や，マルチモード表面波を用いた豪州大陸域の方位異方性分布の復元等も行った．これらの成果は国内外の学会にて発表を行い，また高次モード表面波のアレイ解析法に関する論文を国際誌に発表した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ほぼ計画通り，地震波動場の数値シミュレーションを通じた理論研究や，高精度な3次元S波異方性モデルの構築に向けた各種手法の開発とその応用に向けた基礎研究が進展している．
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに進めてきたベイズ統計に基づく表面波とレシーバ関数の同時インバージョン法を活用して，豪州地域や北米地域などの大陸リソスフェアの内部境界層も含む，高精度な3次元S波速度モデルの復元を進めると同時に，ラミナ状微細不均質性分布の鉛直方向の変化と地球内部の境界層との関係など，より詳細な上部マントルの異方的不均質構造推定に向けた研究を推進する．
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| Causes of Carryover |
計算機関連の経費節減により繰越金が発生した．次年度に行われる国際学会の成果発表旅費の一部として活用する計画である．
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