2016 Fiscal Year Research-status Report
地球内部水循環におけるマントル遷移層と核マントル境界域の役割
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26400456
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
中久喜 伴益 広島大学, 理学研究科, 助教 (10263667)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | マントル対流 / 水循環 / 沈み込むプレート / マントル遷移層 / 核・マントル境界域 / プルーム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
沈み込み帯からマントルへ取り込まれた水が密度や粘性率を低下させる影響が沈み込み帯のテクトニックな性質とどのように関わりを持つのか定量的に調べた。特に粘性率の低下が上盤プレートが削られて薄くなる効果が最も重要で、これが沈み込み帯のテクトニクスの多様性を作り出す大きな原因となることが分かった。
さらに、27年度の研究により、マントル内部への水循環のグローバルモデルによる計算が可能になり、地球内部の水収支において脱水過程が重要な役割を持つことを示した。しかしながら、プレート沈み込みの構造を考慮しないため、沈み込み帯での脱水量を正確に見積もるためには沈み込みモデルで予測することが必要である。このためには沈み込みモデルで長時間計算すること、および下部マントルでのスラブの落下速度を正確に再現する必要がある。後者のため、スラブの強度および熱膨張率がプレート運動およびマントル深部での運動速度に与える影響を調べた。これにより、プレートの強度が200MPa程度であること、それよりもプレートの強度が高い場合には下部マントル上部でプレートが軟化することが必要であることが分かった。また、熱膨張率の圧力依存性がプレート運動速度を増大させることも分かった。これらの物理過程をモデルに取り入れることにより、プレート運動速度やホットスポットの移動速度などを再現することが可能になった。さらに、下部マントルと上部マントルの体積や表面積比を再現できる円筒モデルの開発を始めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度はグローバルな水循環のシミュレーションを計算時間の掛かるプレート沈み込みモデルで行うことが必要になった。このため、計算実行時間の増大に対応すると同時に新たなモデルの開発が必要になったため、当初の計画よりも研究が遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
開発したプレート沈み込みモデルにより、長時間の計算を行い、水循環量の予測を行う。
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| Causes of Carryover |
研究の遅れたため、研究補助の謝金や研究打ち合わせの旅費を使用しなかったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
使用中の計算機のメモリー増設および印刷費として使用する予定である。
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