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2012 Fiscal Year Annual Research Report

地球内核境界の構造とダイナミクスー半球構造の成因ー

Research Project

Project/Area Number 21340132
Research InstitutionJapan Agency for Marine-Earth Science and Technology

Principal Investigator

田中 聡  独立行政法人海洋研究開発機構, 地球内部ダイナミクス領域, 主任研究員 (60281961)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 松島 政貴  東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (20242266)
清水 久芳  東京大学, 地震研究所, 准教授 (70302619)
Project Period (FY) 2009-04-01 – 2013-03-31
Keywords内核境界 / 内核成長 / ダイナモシミュレーション
Research Abstract

地球内核境界の構造とダイナミクスの解明は,地球磁場を維持するダイナモのエネルギー源や地球の熱史を理解する上で大変重要である.本研究は,地震学・地球電磁気学の分野で共同して,この課題に取り組むものである.本年度は以下の項目を遂行し、研究期間の完了を迎えた.地震波解析については、日本の稠密地震観測網Hinetで観測された内核反射波PKiKPと外核反射波PcPの振幅比から内核表面における地震波反射率を推定した。これは内核東半球の表面の特性を調べることを意味する。観測の結果、地震波の周波数1Hzにおける反射率は標準モデルからの予測値に近いのに対し、2Hzの反射率は内核表面への入射角が20度以上において1Hzの反射率より二倍も大きくなることが分かった。差分法を用いた波動シミュレーションで検討したところ、内核表面に波長1.5km、高さ1.5kmもの規則的な凹凸があれば、この現象は説明できることが分かった。内核成長シミュレーションについては、外核・内核両方の熱力学的状態を満足するモデルの定式化を完了したが、十分な検討を行う時間を確保することが出来なかった。地球ダイナモシミュレーションについては、内核の半球構造がコア・ダイナミクスに及ぼす影響を調べるためのコードの開発は完了したが、テスト計算の段階で研究期間の終了を迎えた。
総括として、各々が担当する分野が予想通りには進展せず、分野を超えた連携を十分に達成することが出来なかった。しかし、今回のような試みは我々にとっては初めての事であり、良い経験となった。今後はこの経験と、今までに開発したツールを活かして、この分野の研究を推進させていけることを確信している。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (8 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] One-dimensional modeling of multiple scattering in the upper inner core: Depth extent of a scattering region in the Eastern hemisphere2013

    • Author(s)
      Tanaka, S.
    • Journal Title

      J. Earth Sci.

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Depth extent of hemispherical inner core from PKP(DF) and PKP(Cdiff) for equatorial paths2012

    • Author(s)
      Tanaka, S.
    • Journal Title

      Phys. Earth Planet. Inter.

      Volume: 210-211 Pages: 50-62

    • DOI

      10.1016/j.pepi.2012.08.001

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The effect of anisotropic diffusivity on rotating magnetoconvection in the Earth’s core2012

    • Author(s)
      Matsushima, M.
    • Journal Title

      Geophys. Astrophys. Fluid Dyn.

      Volume: 106 Pages: 630-642

    • DOI

      10.1080/03091929.2011.641959

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Frequency dependent amplitude ratio of PKiKP/PcP observed at the Hinet array: Possible detection of a thin liquid layer above the inner core boundary

    • Author(s)
      Tanaka, S. and Tkalcic, H.
    • Organizer
      SEDI2012
    • Place of Presentation
      リーズ、イギリス
  • [Presentation] Hinetで観測されたPKiKP/PcP振幅比の周波数依存性

    • Author(s)
      Tanaka, S. and Tkalcic, H.
    • Organizer
      日本地震学会 2012年 秋季大会
    • Place of Presentation
      函館
  • [Presentation] A new probe of the inner core boundary: Frequency dependent amplitude ratio of PKiKP/PcP observed at the Hinet array

    • Author(s)
      Tanaka, S. and Tkalcic, H.
    • Organizer
      AGU2012 Fall Meeting
    • Place of Presentation
      サンフランシスコ、アメリカ
    • Invited
  • [Presentation] Effects of thermal boundary condition and anisotropic thermal diffusivity in the Earth’s core

    • Author(s)
      Matsushima, M.
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2012年大会
    • Place of Presentation
      幕張
  • [Presentation] Influence of thermal boundary condition and anisotropic diffusivity on dynamics in the Earth’s core

    • Author(s)
      Matsushima, M.
    • Organizer
      SEDI2012
    • Place of Presentation
      リーズ、イギリス

URL: 

Published: 2014-07-24  

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