2013 Fiscal Year Annual Research Report
表層型ガスハイドレート腑存域に見られる低速度異常とガス量のその場測定
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24244078
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| Research Institution | Meiji University |
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Principal Investigator |
松本 良 明治大学, 研究知財戦略機構, 教授 (40011762)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
荻原 成騎 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (50214044)
登尾 浩助 明治大学, 農学部, 教授 (60311544)
石浜 佐栄子 神奈川県立生命の星・地球博物館, 学芸部, 研究員 (60416047)
角和 善隆 東京大学, 総合文化研究科, 助教 (70124667)
戸丸 仁 千葉大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (80588244)
落合 博之 北里大学, 獣医学部, 講師 (90440156)
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| Project Period (FY) |
2012-05-31 – 2015-03-31
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| Keywords | ガスハイドレート / ガスチムニー / TDR / mTPT / 低速度異常 / 深海堆積物 / 物性測定 |
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| Research Abstract |
２４年度は無人探査機をもちいてTDR (time domain refractometry)による海底表層の堆積物の“その場”物性測定を行った。２５年度には、本プロジェクトの主課題である、海底下数メートル以上の堆積物の物性、とくに、異常な低速度を確認するための装置の開発試作、および海洋環境での試験運転を行った。ピストンコアラと似た構成をしており、約９００kgの錘の下に、長さ７メートルのパイプを装着、パイプ内に音源とレシーバーを組み込んだ。これを多目的３本足観測装置(multipurpose Tri-Pod Tool: mTPT)と呼ぶことにする。海底に長尺のパイプを３本突き刺して、パイプの間で音響試験をして、パイプ間の堆積物の速度を実測するものである。２４年度に室内実験をし、２５年度に試作機の作成と試験、その後、研究船を傭船し、ガスハイドレート分布域でテストを実施した。実測された伝播速度は、約1.5km/sとほぼ通常の堆積物と同じ値か、10%程度小さくなったり、大きくなったりした。正常に測定ができていることは確認されたが、観測データの顕著な変動が認められた。測定のたびに変動する理由として、（１）ガスハイドレートとメタンガスが堆積物中に不規則・不連続に分布しているため、パイプを突き刺す場所により変動した、（２）パイプを突き刺す際、３本のパイプが異なる方向に曲がり、パイプ間の距離が変わって見かけの伝播速度が変わった、という２つの可能性が指摘される。２６年度にはこの問題を解決するため、パイプを短くして曲がり効果が現れないようにした改良型を作製する計画である。
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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
観測装置として当初海底に音源を設置しそこから発する音を海底下のレシーバーで受信することを計画したが、これは計画段階で断念した。海底音源からの音が堆積物ではなくパイプを伝わってレシーバーに達するためである。この問題をさけるには非常に強い音源を準備して遠距離から発信する必要がある。そこで、並行するパイプを利用してその間の音速を測定する方法に切り替えた。こうすることで装置もコンパクトになった。実験する上での問題は、船のチャーターである。初年度に傭船を計画していたが、経費で厳しいことと予定していた船の準備が出来ないことが分かり，実験を断念し２年目に海洋での実験を行なった。その結果は上に書いた通りであり、問題点と解決の方向性が明らかとなり、計画期間内での目標の達成の見込みがついた
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| Strategy for Future Research Activity |
２５年度において明らかとなったパイプ曲がり問題を解決するため、（１）パイプ長を海底下の速度測定ができるぎりぎりまで短くする、（２）パイプ取り付け部分のフランジを強化し、改良された装置を用いて、ガスハイドレートやガスの分布に不均一性がない場所で繰り返し測定を行い、観測装置の信頼性を確認する。２６年度には２つの航海を予定しており、そのいずれかの航海で実際の測定をおこなう予定である。
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