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超伝導重力計とレーザ歪計による地球核の個有振動の検出-神岡と松代での比較-

研究課題

研究課題/領域番号 16340134
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 固体地球惑星物理学
研究機関国立天文台

研究代表者

佐藤 忠弘  国立天文台, 電波研究部, 教授 (10000176)

研究分担者 新谷 昌人  東京大学, 地震研究所, 助教授 (30272503)
今西 祐一  東京大学, 海洋研究所, 助手 (30260516)
大橋 正健  東京大学, 宇宙線研究所, 助教授 (80213833)
福田 洋一  京都大学, 大学院理学研究科, 助教授 (30133854)
田村 良明  国立天文台, 電波研究部, 主任研究員 (90150002)
研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
16,700千円 (直接経費: 16,700千円)
2006年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2005年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
2004年度: 11,400千円 (直接経費: 11,400千円)
キーワード超伝導重力計 / レーザ歪計 / 絶対重力計 / 潮汐歪 / 自由振動0S0モードの振幅分布 / 気圧の影響 / 海洋変動の影響 / 地震性歪ステップ / 津波 / 絶対重力系 / 地球のノーマルモード / 歪ステップ / 2004スマトラ地震 / 低周波地球自由振動 / 自由振動OS0モード / 地球核の振動 / 神岡-松代 / 気圧擾乱 / 気圧観測ネットワーク / スマトラ北西沖地震
研究概要

本年度は科研費の最後の年度であり、神岡超電導重力計(SG)の性能の向上、特に冷凍機関係の性能向上を図るため、筑波大学研究基盤総合センター低温部門の池田博講師に、また、従来も共同研究をしてきたJSPSの外国人特別研究員(水沢勤務)Severine Rosat博士の2名に研究協力者として参加してもらった。
スマトラ・アンダマン地震(Mw=9.0-9.3)の信号は世界の多くのSGで明瞭に捉えられた。神岡、松代を含む世界13ケ所のSG記録を使い、地球自由振動_0S_0モード(地球の半径が変化するモード)の解析結果を出版した。従来の研究で、このモードの地球の扁平度、回転の影響(緯度依存性)は知られていたが、緯度のみのならず、経度方向にも変化すること、また、その変化が3D-地震波トモグラフィーを使ったモデル計算から予測される分布と矛盾がないものであることが分かった。これは、世界初である。神岡と松代の解析結果は観測誤差の範囲で一致しており、解析の信頼度を測る目安になった。本科研費で実施した一連の観測・研究の大きな成果と言える。
観測された_0S_0の振幅変化幅は全地球で2%程度の小さなものである。しかし、本研究の結果も示すように、振幅変化は地球の横方向の構造変化に敏感で、地球内部構造の研究にとって重要と言える。SGは絶対重力計を使い0.1%以上の精度で検定されている。これが、このような微小な現象が議論できる基礎になっている。しかし、SG観測点の数は、国際観測網で使われている地震計の数に比べ圧倒的に少ない。一方、地震計の振幅精度は数%程度で、これを0.1%台に向上できれば、地球内部構造の研究に大いに寄与すると言える。地震計検定の精度向上を目指し、本研究のレーザ歪計グループが開発したレーザ地震計とSGとの比較観測を、本年度、神岡で開始した。
重力観測への大気圧変動、海洋変動の影響についての研究でも、大きな進展がみられた。なお、絶対重力計FG5によるSGの検定を3回(江刺1回、神岡2回)実施した。

報告書

(4件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2007 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (32件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Geographical variations of the _0S_0 normal mode amplitude : predictions and observations after the Sumatra-Andaman earthquake2007

    • 著者名/発表者名
      S.Rosat, S.Watada, T.Sato
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space 59・4(印刷中)

    • NAID

      10024497254

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Loading and Gravitational Effects of the 2004 Indian Ocean Tsunami at Syowa Station, Antarctica2007

    • 著者名/発表者名
      Kazunari Nawa 他7名
    • 雑誌名

      Bull. Seismological Soc. America 97 1A

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Geographical variations of the 0S0 normal mode amplitude : predictions and observations after the Sumatra-Andaman earthquake.2007

    • 著者名/発表者名
      S.Rosat, S.Watada, T.Sato
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space 59

      ページ: 307-311

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A geophysical interpretation of the secular displace- ment and gravity rates observed at Ny-Alesund, Svalbard in the Arctic-Effects of post-glacial rebound and present-day ice melting2007

    • 著者名/発表者名
      T.Sato, J.Okuno, J.Hinderer, D.S.MacMillan, H.-P.Plag, O.Francis, R.Falk, Y.Fukuda
    • 雑誌名

      Geophysical Journal International 165

      ページ: 729-743

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Loading and Gravitational Effects of the 2004 Indian Ocean Tsunami at Syowa Station, Antarctica.2007

    • 著者名/発表者名
      K.Nawa, N.Suda, K.Sakata, Y.Fujii, T.Sato, K.Doi, M.Kanao, K.Shibuya
    • 雑誌名

      Bull.Seismological Soc. America 97-1A

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Laser-Interferometric Broadband Seismometer for Ocean Borehole Observations2007

    • 著者名/発表者名
      Araya, A., K.Sekiya, Y.Shindo
    • 雑誌名

      Int., Symp. on Underwater Technology(IEEE)

      ページ: 245-248

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Geographical variations of the _0S_0 normal mode amplitude : predictions and observations after the Sumatra-Andaman earthquake2007

    • 著者名/発表者名
      S.Rosat, S.Watada, T.Sato
    • 雑誌名

      Earth, Planets and space 59・4(印刷中)

    • NAID

      10024497254

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Loading and Gravitational Effects of the 2004 Idian Ocean Tsunami at Syowa Station, Antarctica2007

    • 著者名/発表者名
      Kazunari Nawa 他7名
    • 雑誌名

      Bull. Seismological Soc. America 97 1A

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A geophysical interpretation of the secular displacement and gravity rates observed at Ny-Alesund, Svalbard in the Arctic -Effects of post-glacial rebound and present-day ice melting2006

    • 著者名/発表者名
      Tadahiro Sato 他7名
    • 雑誌名

      Geophysical Journal International 165

      ページ: 729-743

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Estimating the Fluid Core Resonance Based on Strain Observation2006

    • 著者名/発表者名
      J.Ping, 他5名
    • 雑誌名

      Journal Geodynamics 41

      ページ: 155-163

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Ocean bottom pressure observation off Sanriku and comparison with ocean tide models, altimetry, and barotropic signals from ocean models2006

    • 著者名/発表者名
      K.Matsumoto 他7名
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters 33

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 神岡レーザー伸縮計のフリンジーひずみ変換方式の改良2006

    • 著者名/発表者名
      早河秀章 他6名
    • 雑誌名

      測地学会誌 52・3

      ページ: 183-193

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Estimating the Fluid Core Resonance Based on Strain Observation.2006

    • 著者名/発表者名
      J.Ping, T.Tsubokawa, Y.Tamura, K.Heki, K.Matsumoto, T.Sato
    • 雑誌名

      Journal Geodynamics 41

      ページ: 155-163

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Ocean bottom pressure observation off Sanriku and comparison with ocean tide models, altimetry, and barotropic signals from ocean models.2006

    • 著者名/発表者名
      K.Matsumoto, T.Sato, H.Fujimoto, Y.Tamura, M.Nishino, R.Hino, T.Higashi, T.Kanazawa
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters 33

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Improvement of the Fringe-to-Strain Conversion Method of Kamioka Laser Strainmeter (in Japanese).2006

    • 著者名/発表者名
      H.Hayakawa, S.Takemoto, S.Yoshii, A.Araya, A.Takamori, W.Morii, M.Ohasji
    • 雑誌名

      Journal of Geodetic Society of Japan 52-3

      ページ: 183-193

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A 100m laser strainmeter system in the Kamioka mine, Japan, for precise observations of tidal strains2006

    • 著者名/発表者名
      S.Takemoto 他12名
    • 雑誌名

      Journal Geodynamics 41

      ページ: 23-29

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 神岡レーザー伸縮計のフリンジーひずみ変換方式の改良2006

    • 著者名/発表者名
      早河 他6名
    • 雑誌名

      測地学会誌 52・3

      ページ: 183-193

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Gravity tide and seasonal gravity variation at Ny-Alesund, Svalbard in Arctic2006

    • 著者名/発表者名
      T.Sato, J.P.Boy, Y.Tamura, K.Matsumoto, K.Asari, H.-P.Plag, O.Francis
    • 雑誌名

      J.Geodynamics 41

      ページ: 231-241

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A 100m laser strainmeter system in the Kamioka Mine, Japan, for precise observations of tidal strains2006

    • 著者名/発表者名
      Takemoto, S., H.Momose, A.Araya, W.Morii, J.Akamatsu, M.Ohashi, A.Takamori, S.Miyoki, T.Uchiyama, D.Tatsumi, T.Higashi, S.Telada, Y.Fukuda
    • 雑誌名

      Journal of Geodynamics 41

      ページ: 23-29

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] High-resolution analysis of the gravest seismic normal modes after the 2004 M = 9 Sumatra earthquake using superconducting gravimeter data.2005

    • 著者名/発表者名
      Rosat, S., Sato, T., Imanishi, Y., J.Hiderer, Y.Tamura, M.Ohashi
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters 32

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Scale factor calibration of superconducting gravimeter at Esashi Station, Japan, using absolute gravity measurements.2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Tamura, T.Sato, Y.Fukuda, T.Higashi
    • 雑誌名

      Journal Geodesy 78

      ページ: 481-488

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] High-resolution analysis of the gravest seismic normal modes after the 2004 M_w = 9 Sumatra earthquake using superconducting gravimeter data2005

    • 著者名/発表者名
      Rosat, S., Sato, T., Imanishi, Y., Hinderer, J., Tamura, Y., McQueen, H., Ohashi, M.
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters 32, L1304

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Long period tidal factors at Antarctica Syowa Station determined from ten years of Superconducting Gravimeter data2005

    • 著者名/発表者名
      Sachiko Iwano, Yoichi Fukuda, Tadahiro Sato, 'Yoshiaki Tamura, Koji Matsumoto, Kazuo Shibuya
    • 雑誌名

      Journal Geophysical.Research. 110, BI0403

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Scale factor calibration of superconducting gravimeter at Esashi Station, Japan, using absolute gravity measurements2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Tamura, T.Sato, Y.Fukuda, T.Higashi
    • 雑誌名

      J.Geodesy 78

      ページ: 481-488

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Seismometer using a vertical long natural period rotational pendulum with magnetic levitation2005

    • 著者名/発表者名
      Otake, Y., A.Araya, K.Hidano
    • 雑誌名

      Rev.Sci.Instrum. 76, 5

      ページ: 54501-54501

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Scale factor calibration of a superconducting gravimeter at Esashi2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Tamura, T.Sato, Y.Fukuda, T.Higashi
    • 雑誌名

      Journal of Geodesy (In press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Parameters of the fluid core resonance inferred from superconducting gravimeter data.2004

    • 著者名/発表者名
      Tadahiro Sato, Y.Tamura, K.Matsumoto, Y.Imanishi, H.McQueen
    • 雑誌名

      Journal of Geodynamics 38

      ページ: 375-389

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Parameters of the fluid core resonance inferred from superconducting gravimeter data2004

    • 著者名/発表者名
      Tadahiro Sato, Yoshiaki Tamura, Koji Matsumoto, Yuichi Imanishi
    • 雑誌名

      Journal of Geodynamics 38

      ページ: 375-389

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A Network of Superconducting Gravimeters Detects Submicrogal Coseismic Gravity Changes2004

    • 著者名/発表者名
      Imanishi, Y., T.Sato, T.Higashi, W.Sun, S.Okubo
    • 雑誌名

      Science 306

      ページ: 476-478

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] レーザー干渉計を用いた地震/地殻変動観測2004

    • 著者名/発表者名
      新谷昌人
    • 雑誌名

      (社)応用物理学会・光波センシング技術研究会、第33回光波センシング技術研究会集録

      ページ: 117-121

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 絶対重力計開発の経緯と現状2004

    • 著者名/発表者名
      坪川恒也
    • 雑誌名

      測地学会誌 50・4

      ページ: 281-294

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Ultrastable performance of an underground-based laser interferometer2004

    • 著者名/発表者名
      S.Sato, M.Ohashi et al.
    • 雑誌名

      Physical Review D69, 10

      ページ: 102005-102005

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [産業財産権] 加速度計の物理振子の支持構造及び加速度計2006

    • 発明者名
      関谷健之, 新藤雄吾, 新谷昌人
    • 権利者名
      沖電気工業株式会社
    • 産業財産権番号
      2006-059449
    • 出願年月日
      2006-03-06
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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