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2011 Fiscal Year Annual Research Report

不均質構造による散乱と短周期地震波エンベロープの研究

Research Project

Project/Area Number 21540426
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

佐藤 春夫  東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80225987)

Keywords地震波 / 不均質構造 / 散乱 / 島弧 / 地殻 / リソスフェア / マントル / 波動
Research Abstract

本研究は,固体地球の不均質構造における地震波動伝播の数理的モデルの構築と,観測される短周期地震波の解析に基づく不均質構造の解明を目的とする.今年度の研究成果を以下にまとめる.
1.より現実的な背景速度が階段的に変化するようなランダム構造において、マルコフ近似に基づく短周期地震波形エンベロープの理論合成を可能にした[Emto et al.2012].
2.ランダム媒質において、ダブルカップル型震源から放射された短周期地震ベクトル波形のエンベロープの合成を行い、震源距離が大きくなるに従って震源輻射パターンが崩れていく様子を再現することに成功した[Sawazaki et al.2011]
3.ランダムノイズの相互相関からグリーン関数を求める方法の理論的背景を考察し、一般的な光学定理と等価であることを証明した[Margerin and Sato,2011a,2011b].
4.多数の穴をあけたアルミブロックにおける超音波実験を行い、相互相関から2点間のグリーン関数がコーダ波部分までよく再現できることを実証した[Mikesell et al.2011].
5.ランダムノイズの相互相関関数からグリーン関数を抽出する視点から、総合的なレビューを行い、雑誌特集号を編纂した[Campillo et al.2011].
6.短周期地震波の伝播特性と、その解析に基づく固体地球のランダムな不均質構造の推定に関して、各種の観測事実と数理的手法を取りまとめた書籍を上梓した[Sato et al.2012].
7.地震アレイ観測を実施し、2011年東北地方太平洋地震の短周期地震波の輻射過程を明らかにした[Nakahara et al.2011].

  • Research Products

    (15 results)

All 2012 2011 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (6 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Synthesis and applicable condition of vector wave envelopes in layered random elastic media with anisotropic autocorrelation function based on the Markov approximation2012

    • Author(s)
      Emoto, K., H. Sato and T. Nishimura
    • Journal Title

      Geophys. J. Int.

      Volume: 188 Pages: 325-335

    • DOI

      DOI:10.1111/j.1365-246X.2011.5264.x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Analyzing the coda from correlating scattered surface waves2012

    • Author(s)
      Mikesell, T.D., K.van Wijk, T.E.Blum, R.Snieder, H.Sato
    • Journal Title

      J.Acoust.Soc.Amer.

      Volume: 131 Pages: 3674-3690

    • DOI

      10.1121/1.3687427

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Generalized optical theorems for the reconstruction of Green's function of an inhomogeneous elastic medium2011

    • Author(s)
      Margerin, L. and H. Sato
    • Journal Title

      J. Acous. Soc. Amer.

      Volume: 130 Pages: 3674-3690

    • DOI

      DOI:10.1121/1.3652856

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reconstruction of multiply-scattered arrivals from the cross-correlation of waves excited by random noise sources in a heterogeneous dissipative medium2011

    • Author(s)
      Margerin, L. and H. Sato
    • Journal Title

      Wave Motion

      Volume: 48 Pages: 146-160

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Envelope synthesis of short-period seismograms in 3-D random media for a point shear-dislocation source based on the forward scattering approximation : Application to small strike-slip earthquakes in southwestern Japan2011

    • Author(s)
      Sawazaki, K., H. Sato and T. Nishimura
    • Journal Title

      J. Geophys. Res.

      Volume: 116 Pages: B08305

    • DOI

      DOI:10.1029/2010JB008182

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Special issue entitled "New Developments on Imaging and Monitoring with Seismic Noise"2011

    • Author(s)
      Campillo, M, H.Sato, N.M.Shapiro, R.D.van der Hilst (Guest Editors)
    • Journal Title

      Comptes Rendus Geoscience

      Volume: 343 Pages: 486-652

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Direct observation of rupture propagation during the 2011 off the Pacific coast of Tohoku earthquake (Mw 9.0) using a small seismic array2011

    • Author(s)
      Nakahara, H., H.Sato, T.Nishimura, H.Fujiwara
    • Journal Title

      Earth Planets Space

      Volume: 63 Pages: 589-594

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] S波とScS波を用いたランダム速度不均質構造の推定2011

    • Author(s)
      江本賢太郎・佐藤春夫・西村太志
    • Organizer
      日本地震学会2011年秋期大会
    • Place of Presentation
      静岡大学
    • Year and Date
      20111012-20111014
  • [Presentation] Source mechanism of a very-long-period seismic event observed during the 2000-2002 volcanic activity at Mt.Bandai2011

    • Author(s)
      Karim, P., T.Nishimura, H.Sato
    • Organizer
      日本地震学会2011年秋期大会
    • Place of Presentation
      静岡大学
    • Year and Date
      20111012-20111014
  • [Presentation] Applicable condition of the Markov approximation for elastic wave envelopes in nonisotropic random media2011

    • Author(s)
      Emoto, K., H.Sato, T.Nishimura
    • Organizer
      IUGG 2011
    • Place of Presentation
      Melbourne, Australia
    • Year and Date
      20110628-20110707
  • [Presentation] 短周期地震波の解析から推定された地球のランダム不均質構造2011

    • Author(s)
      佐藤春夫
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2011年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ
    • Year and Date
      20110520-20110525
  • [Presentation] 小口径強震計アレイで観測された2011年東北地方太平洋沖地震(Mw9.0)の破壊伝播2011

    • Author(s)
      中原恒・佐藤春夫・西村太志・藤原広行
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2011年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ
    • Year and Date
      20110520-20110525
  • [Presentation] 開口型火道内のスラグ上昇による山体変形2011

    • Author(s)
      川口亮平・西村太志・佐藤春夫
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2011年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ
    • Year and Date
      20110520-20110525
  • [Book] Springer2012

    • Author(s)
      Sato, H.M.Fehler, T.Maeda
    • Total Pages
      1-494
    • Publisher
      Seismic Wave Propagation and Scattering in the Heterogeneous Earth : Second Edition
  • [Remarks]

    • URL

      http://zisin.geophys.tohoku.ac.jp/~sato

URL: 

Published: 2013-06-26  

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