2022 Fiscal Year Research-status Report

地震震源の対蹠点で観測された地震波形による内核差分回転の定量化

Research Project

Project/Area Number	21K03710
Research Institution	Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
Principal Investigator	坪井誠司国立研究開発法人海洋研究開発機構, 付加価値情報創生部門(地球情報科学技術センター), 上席技術研究員(シニア) (90183871)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords	地球内部構造 / 地球内核S波構造 / 理論地震波形計算 / スペクトル要素法 / 地震震源の対蹠点 / 大規模数値計算
Outline of Annual Research Achievements	本年度は、昨年度に解析した対蹠点(> 179°) で観測されたPKIIKP波（内核境界での下側反射）の明確な前駆波を用いて、内核境界から100 km の深さの液体/固体界面の3次元的構造を解析した。解析には理論地震波形を用いて、これらの波に対応するアジョイント法により、内核表面の剪断波速度構造の感度カーネルを計算した。得られた感度カーネルを用いて流体領域の位置を特定することを試みた。PKIIKP波およびPKI100-IKP 波に対する振幅の剪断波速度構造のイベント感度カーネルは、PKIIKP およびPKI100-IKP 波の振幅が、PKIIKP 波の波線経路に沿った剪断波速度構造に敏感であることを示している。イベント感度カーネルの足し合わせにより初期モデルに対して行われる剪断波速度修正を求めた。これは、内核表面下深さ100kmから内核表面までのモデルの修正に相当し、太平洋西部と南米付近の下の内核表面付近に剪断波速度が零に近い領域が存在する可能性を示唆する結果が得られた。今回のカーネル計算は一回の速度構造モデル修正に対応するもので、最終的なモデルを得るためにはカーネル計算とモデル修正を繰り返して行う必要がある。今年度は、計算機資源などの制約により一回の計算にとどめ、結果を論文として投稿している。また、対蹠点で観測した内核表面で回折した地震波の観測から、外核底部のP波速度構造の不均質性についての理論地震波形によるモデル化を用いて解析を行い、論文として発表した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 昨年度に解析した対蹠点(> 179°) で観測されたPKIIKP波（内核境界での下側反射）の明確な前駆波を用いて、内核境界から100 km の深さの液体/固体界面の3次元的構造を解析した。アジョイント法に依る速度構造の感度カーネル計算を実施し、結果を論文として投稿している。また、やはり対蹠点で観測した地震波から外核底部で回折した地震波のモデル化を行い、結果を論文として発表することが出来た。したがって、進捗はおおむね順調である。
Strategy for Future Research Activity	今年度に解析した対蹠点(> 179°) で観測されたPKIIKP波（内核境界での下側反射）の明確な前駆波を用いた内核境界から100 km の深さの液体/固体界面の3次元的構造解析を継続し、アジョイント法に依る速度構造の感度カーネル計算を繰り返すことで内核表面付近の剪断波速度構造モデルを得ることをめざす。特に、剪断波速度構造が零に近い領域を特定することで、内核表面の流体領域の分布を求めることをめざす。
Causes of Carryover	研究成果を論文として投稿した結果、計算に使用した初期モデルについて改善が必要との指摘を受け、その計算を行ったために、論文の投稿が遅れ次年度使用額が生じた。論文の投稿はすでに行っており、翌年度に出版料として使用する計画である。