2018 Fiscal Year Research-status Report
CMB直下のP波速度構造推定及びその起源の解明～地震波形インバージョンの応用
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18K03797
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
河合 研志 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (20432007)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 震源パラメータ / 波形インバージョン / 震源再決定 / 短周期 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
私たちは、震源メカニズム・震源中心・震源時間関数などの震源パラメータを、波形の短周期成分を用いて再決定するソフトウェアを開発した。広帯域観測網（GSN及びFDSN)で得られた地震波形のやや短周期成分に適用し、南米下で発生した深発地震の震源パラメータを再決定した。これを稠密観測網（USArray)で得られた地震波形に適用し、波形インバージョンを行うことで、中米下マントル最下部の3次元S波速度構造を推定した。GCMT解を適用した構造推定の結果と比較することにより、震源パラメータの再決定による構造推定の改善度合いを定量的に評価した。
その結果、(1)私たちが再決定した深発地震の震源メカニズムと震源中心はGCMT解とよく一致したが、震源時間関数は一致せず、浅発地震のスケーリング則から期待されるより短いことを確認した。(2)震源パラメータの再決定により、推定した構造から求めた理論波形と観測波形の残渣が減少した。(3)いずれの構造推定結果でも、１次元初期モデルに対する速度異常のパターンは一致した。(4)特に震源時間関数の再決定により速度異常の振幅が約30％減少し、従来の手法における振幅の過大評価がわかった。(5)周期12.5秒以上よりも、周期8秒以上の成分を用いた場合の方が、震源パラメータの再決定による構造推定の改善度合いが大きかった(Yamaya et al. 2018)。
以上開発した手法により、従来は使えなかった短周期成分を使用することができるため、今後高解像度なS波速度構造推定が可能となる。また、卓越周期の短いP波にも適用でき、P・S波速度構造同時推定への道筋が示された。
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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
理論・アルゴリズム開発は概ね順調に進展している。一方で、理学部一号館東棟新築工事の着工の遅延により、計算機室の整備が遅れたため、当初本研究計画で購入予定であった計算クラスターの購入が遅れている。そのため、研究室所有のコンピュータで実現可能な比較的小さなデータベースによる研究を行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
外核(液体)中における密度及び弾性定数の摂動に対する1次元偏微分係数計算ソフトウェア(作成済み)を3次元に拡張する。Kawai(2006)の液体中の密度と弾性定数についての偏微分係数の定式化を基に、ソフトウェアとして実装する。
世界各地のアレイ観測で得られた広帯域地震波形データをIRIS(GSN, USArray, PASSCAL), ORFEUS, NIED等のデータセンターから、Mw>5.5、震源深さ150 km以上の地震イベントの地震波形データを収集する。観測機器特性を除去し、理論波形と比較して振幅比、相関係数等の基準を満たすものを選別し、データセットを作成する。
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| Causes of Carryover |
当初は計算クラスターの購入のために1,500千円を使用予定であったが、理学部1号館東棟の建設遅れに伴い、納品する計算機室の割り当てが遅れ、当該年度は1,500千円程度の残額が生じることとなった。計算機室の整備が終了次第、計算クラスターの購入費として使用する予定である。
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[Journal Article] The Goshogake mud volcano field, Tohoku, northern Japan: An acidic, high-temperature system related to magmatic volcanism2019
Author(s)
Komatsu, G., R. Ishimaru, N. Miyake, K. Kawai, M. Kobayashi, H. Sakuma, and T. Matsui
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Journal Title
Geomorphology
Volume: 329
Pages: 32-45
DOI
Peer Reviewed
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