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深海底における長基線電場観測によるマントル遷移層研究の展開

Research Project

Project/Area Number 18H01302
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 17040:Solid earth sciences-related
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

清水 久芳  東京大学, 地震研究所, 教授 (70302619)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 多田 訓子  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海域地震火山部門(火山・地球内部研究センター), 研究員 (00509713)
馬場 聖至  東京大学, 地震研究所, 准教授 (70371721)
歌田 久司  東京大学, 地震研究所, 特任研究員 (70134632)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2023-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥16,900,000 (Direct Cost: ¥13,000,000、Indirect Cost: ¥3,900,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2018: ¥7,540,000 (Direct Cost: ¥5,800,000、Indirect Cost: ¥1,740,000)
Keywordsマントルダイナミクス / 海底長期観測 / 地球電場 / マントル遷移層 / 海底観測 / 地磁気静穏日変化
Outline of Annual Research Achievements

2018年度は、「改良型地球電場計測システム(EFOS-X)」について、有人潜水艇を用いた設置および回収方法の検討を含めた設計を行い、観測機器システムを作成した。周期3時間から1日の周期帯において、地磁気静穏日日変化(Sq磁場変動)によってグローバル1次元地球に誘導される電磁場と、同様の構造をもった平面地球に同じ周期帯の平面電磁場が入力することによる電磁場が混在する場合に得られる電磁応答関数に関する統計的な調査を行った。
2019年度は、「しんかい6500」を用いた設置手順の確認等、試験観測に向けた準備を継続した。しかし、8月3日から16日に予定されていた機器設置航海は、台風の影響により調査予定海域に到達することができず、設置できなかった。海洋潮汐流による誘導電磁場を求めるグローバルスケールの数値計算プログラムの開発を継続した。また、2018年度の研究成果の一部を、学会および論文として公表した。
2020年度は、「しんかい6500」がケーブル展張装置を確保する位置の形状を変更し、展張時の安定性向上を果たした。試験観測航海公募に応募し、青ヶ島東方沖の水深約 2400 mの海底において1年間実施する試験観測計画が採択された。Sq 磁場変動および海洋潮汐流による誘導電磁場を求めるグローバルスケールの数値計算プログラムの開発を継続した。また、2019年度の研究成果の一部を、学会および論文として公表した。
2021年度は、試験観測に向けた準備を継続した。特に、設置・回収手順の再改良と、観測機器投入時に用いる係留系の軽量化を図った。しかし、6月2日から6日に予定されていた機器設置航海では海況不良のため調査予定海域に到達することができなかった。一方で、その後も船上作業の小規模化と単純化を実現すべく、開発研究を継続した。また、グローバルスケールの電磁誘導数値計算プログラムの開発を継続した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

計画通りに、2018年度に EFOS-X システムの作成を完了し、2019年度はシステムの改良を行った。2019年度および2021年度に実施予定であった試験観測は海域の状況により実施できなかったが、作成したシステムの開発研究を継続し、改良版のシステムができつつある。解析手法の開発については、Sq 磁場変動による電磁誘導の評価や海洋潮汐による電磁誘導計算手法の開発等、ほぼ予定通りに進んだ。

Strategy for Future Research Activity

海底での観測実施に向けて、機器設置および回収の手順について検討を進める。
最適化された実施手順を実現するために必要な機器改修を行う。
また、解析手法の開発と、既存の海底電磁場データを用いた解析を継続する。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report

Research Products

(25 results)

All 2021 2020 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 6 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Invited: 2 results)

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    • Journal Title

      Journal of Volcanology and Geothermal Research

      Volume: 419 Pages: 107349-107349

    • DOI

      10.1016/j.jvolgeores.2021.107349

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      Zorin Nikita、Aleksanova Elena、Shimizu Hisayoshi、Yakovlev Denis
    • Journal Title

      Earth, Planets and Space

      Volume: 72 Pages: 1-18

    • DOI

      10.1186/s40623-020-1133-4

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    • Author(s)
      Zorin Nikita、Alekseev Dmitry、Epishkin Dmitrii、Shimizu Hisayoshi、Yakovlev Denis、Zaytsev Sergey
    • Journal Title

      Earth, Planets and Space

      Volume: 72

    • DOI

      10.1186/s40623-020-01273-4

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    • Author(s)
      Matsuno Tetsuo、Baba Kiyoshi、Utada Hisashi
    • Journal Title

      Geophysical Journal International

      Volume: 222 Pages: 1502-1525

    • DOI

      10.1093/gji/ggaa221

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      Minami Takuto、Nakano Shin’ya、Lesur Vincent、Takahashi Futoshi、Matsushima Masaki、Shimizu Hisayoshi、Nakashima Ryosuke、Taniguchi Hinami、Toh Hiroaki
    • Journal Title

      Earth, Planets and Space

      Volume: 72 Pages: 136-136

    • DOI

      10.1186/s40623-020-01253-8

    • NAID

      120006892083

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    • Author(s)
      Utada Hisashi
    • Journal Title

      Earth and Planetary Science Letters

      Volume: 518 Pages: 100-107

    • DOI

      10.1016/j.epsl.2019.04.040

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      Yukutake Takesi、Shimizu Hisayoshi
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      Earth, Planets and Space

      Volume: 70 Pages: 145-145

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      10.1186/s40623-018-0908-3

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      Earth, Planets and Space

      Volume: 70

    • DOI

      10.1186/s40623-018-0950-1

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    • Author(s)
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    • Organizer
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      Hisayoshi Shimizu
    • Organizer
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      Noriko Tada, Kiyoshi Baba, Hisashi Utada
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      Hisashi Utada
    • Organizer
      地球電磁気・地球惑星圏学会第144回講演会
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    • Invited

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2022-12-28  

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