2010 Fiscal Year Annual Research Report
コア対流変動・マントル対流・表層変動を考慮した地球回転変動の研究
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22540440
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
中田 正夫 九州大学, 大学院・理学研究院, 教授 (50207817)
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| Keywords | 地球回転変動 / 磁場変動 / コア・マントル結合 / チャンドラー極運動 / コアダイナミクス / マントル深部レオロジー / マントル対流 / 氷床変動 |
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| Research Abstract |
本研究においては,[i]「地球磁場の急激な変動に関係したコア表面流を原因とする地球回転変動の研究」と、[ii]「マントル対流と氷床変動の効果を考慮した極移動評価に基づくマントル対流の時間変化の研究」に基づき、地球回転変動のメカニズム、マントル深部と内核の粘性率、マントル深部と核の電気伝導度、内核表面での半径方向(radial成分)の磁場強度、マントル対流の時間変化に関する研究を遂行し、地球内部ダイナミクス、コア-マントルカップリング、Chandler wobbleの励起、短周期(数年以下)のコアダイナミクスの研究に貢献することを本研究の目的とする。本年度は,主に,以下の2項目の研究を推進した。
(1)急激な磁場変動に関係した外殻の表面(コアとマントル境界面(CMB)と,外核と内核の境界面(ICB))の流れが短周期(1～2年程度)の地球回転変動にどのように影響するかを評価した。その結果,CMBでの流れは電磁カップリングを通して地球の自転速度の時間変化に強く影響し,ICBでの流れは内核とマントルの重力的カップリングを通して極運動に影響を与えることが判明した。自転速度の時間変化の計算結果は観測値をほぼ説明するが,極運動の計算値は観測値を説明することができず,急激な磁場変動に関係した極運動は継続して研究を行う予定である。これらの結果は国際誌に2011年に公表された。
(2)Chandler wobbleの減衰と地球の潮汐変形が,最下部マントル(D"層)の粘性率に非常に敏感であることを定量的に評価し,D"の粘性率は下部マントル(D"層より上部)より3桁程度小さいことを求めた。また,これらはMaxwellレオロジーに基づく結果で,地球を構成する物質のレオロジーの周波数依存性に関して重要な知見を与える。この結果は,現在国際誌に投稿中である
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