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人工衛星測位と超伝導重力計による氷床変動に伴う重力変化の研究

研究課題

研究課題/領域番号 17540400
研究種目

基盤研究(C)

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
研究機関国立極地研究所

研究代表者

土井 浩一郎  国立極地研究所, 研究教育系, 准教授 (80290873)

研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,550千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 150千円)
2007年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2006年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2005年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワードICESatレーザー高度計 / 超伝導重力計 / 氷床表面高度 / 南極氷床質量変動 / Gravity Residual / 昭和基地 / 南極 / 氷床表面高度変動 / 重力トレンド / レーザー高度計 / 干渉合成開口レーダー / 非潮汐海水位変化 / 海水位トレンド / 干渉合成開ロレーダー / 氷床変動 / 重力変化 / 海水位変動
研究概要

まず、レーザー高度計が搭載された衛星ICESATによる観測の始まった2003年以降について南極・昭和基地にある超伝導重力計による観測データの解析を進めた。その過程で、超伝導重力計CT#043の年間200μGalを超える器械ドリフトを指数関数によって近似できることを示すとともに、非潮汐海面高変動が重力の時間変化として重力観測に及ぼす影響について調べた。観測された重力変化から、潮汐変化、気圧変化の影響、極運動の影響、器械ドリフトを差し引き、Gravity Residualを求め、これを氷床質量変化の影響を検出するための重力観測データとした。
一方、2003年から2007年はじめにかけてICESatのレーザー高度計により13回の観測期間で測定が行われ、そのうちの11回の観測期間から南極大陸全体の氷床表面高度を求めた。次に、その時間変化から氷床の体積変化を求め、それに、現場観測で得られた氷床の表面密度をかけて南極氷床の質量変動に変換した。こうして得られた質量変動を用いて、それによって引き起こされる観測点での重力変化を計算によって求め、観測データとの比較を行った。
比較した結果では、あまりよい一致は見られなかった。その主要な原因として、観測点に近い沿岸域の質量変化の推定誤差が大きいことが挙げられる。レーザー高度計による測定は雲などの影響を受けるため、たとえ同じ軌道を通る場合でも同じ場所を観測できる保証はなく、観測期間ごとに測定点分布が異なることが多い。このため、グリッド点での表面高度を求める場合、測定点分布が異なると結果的に異なる場所の高さを求めることになり、高さの時間変化ではなく、異なる場所の高度差を求めることになる。このため、高度差の小さい南極大陸内部ではあまり問題とはならないが、傾斜の大きい沿岸域では大きな推定誤差となる。重力観測点である昭和基地近辺の質量変化の推定誤差が重力の時間変化の推定誤差となるため、観測値と推定値の差がかなり大きくなったと思われる。今後、沿岸域の高度推定を精度よく求める方法について検討していく。

報告書

(4件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書

研究成果

(46件)

すべて 2008 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 学会発表

  • [雑誌論文] Continuous gravity observation with the superconducting gravimeter CT#043 at Syowa Station,Antarctica2008

    • 著者名/発表者名
      Doi, K.
    • 雑誌名

      Book on Geodesy and geophysics observations in polar regions, A.Capra, R.Dietrich(Eds.) IAG Symposia(印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Continuous gravity observation with the superconducting gravimeter CT#043 at Syowa Station, Antarctica2008

    • 著者名/発表者名
      Doi, K., Shibuya, K., Ikeda, H., Fukuda, Y.
    • 雑誌名

      Book on Geodesy and geophysics observations in polar regions, A. Capra, R. Dietrich(Eds.), JAG Symposia, Springer (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Continuous gravity observation with the superconducting gravimeter CT#043 at Syowa Station, Antarctica2008

    • 著者名/発表者名
      Doi, K.
    • 雑誌名

      Book on Geodesy and geophysics observations in polar regions, A. Capra, R. Dietrich (Eds.) IAG Symposia(印刷中)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Loading and Gravitational Effects if the 2004 Indian Ocean Tsunami at Syowa Station,Antarctica2007

    • 著者名/発表者名
      Nawa, K.
    • 雑誌名

      Bulletin of the Seismological Society of 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
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Loading and Gravitational Effects if the 2004 Indian Ocean Tsunami at Syowa Station, Antarctica2007

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

      Bulletin of the Seismological Society of 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
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Loading and Gravitational Effects if the 2004 Indian Ocean Tsunami at Syowa Station, Antarctica2007

    • 著者名/発表者名
      Nawa, K.
    • 雑誌名

      Bulletin of the Seismological Society of America 97, 1A

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Sea level and gravity variation after the 2004 Sumatra Earthquake observed at Syowa Station,Antarctica2006

    • 著者名/発表者名
      Nawa, K.
    • 雑誌名

      Dynamic Planet, IAG International Symposium, Monitoring and Understanding a Dynamic Planet with Geodetic and Oceanographic Tools, P.Tregoning, C.Rizos(Eds.) IAG Symposia,130

      ページ: 536-540

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparison of Antarctic ice sheet elevation between ICESAT GLAS and InSAR DEM2006

    • 著者名/発表者名
      Yamanokuchi, T.
    • 雑誌名

      Proceedings of IGARSS 2006 Volume IV

      ページ: 2712-2715

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要 2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Sea level and gravity variation after the 2004 Sumatra Earthquake observed at Syowa Station, Antarctica2006

    • 著者名/発表者名
      Nawa, K., Satake, K., Suda, N., Doi, K., Shibuya, K., Sato, T.
    • 雑誌名

      Dynamic Planet, P. Tregoning, C. Rizos(Eds.), JAG Symposia(Springre) 130

      ページ: 536-540

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Comparison of Antarctic ice sheet elevation between ICESAT GLAS and InSAR DEM2006

    • 著者名/発表者名
      Yamanokuchi, T., Doi, K., Shibuya, K.
    • 雑誌名

      Proceedings of IGARSS 2006 Volume IV

      ページ: 2712-2715

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Sea level and gravity variation after the 2004 Sumatra Earthquake observed at Syowa Station, Antarctica2006

    • 著者名/発表者名
      Nawa, K.
    • 雑誌名

      Dynamic Planet, IAG International Symposium, Monitoring and Understanding a Dynamic Planet with Geodetic and Oceanographic Tools, P. Tregoning, C. Rizos (Eds.) LAG Symposia 130

      ページ: 536-540

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Installation of the superconducting gravimeter CT(#043)at Syowa Station,Antarctica2005

    • 著者名/発表者名
      Ikeda, H.
    • 雑誌名

      Polar Geoscience 18

      ページ: 49-57

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Calibration of the superconducting gravimeter CT#043 with an absolute gravimeter FG5#210 at Syowa Station,Antarctica2005

    • 著者名/発表者名
      Fukuda, Y.
    • 雑誌名

      Polar Geoscience 18

      ページ: 41-48

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 南極昭和基地超伝導重力計の遠隔地監視2005

    • 著者名/発表者名
      池田 博
    • 雑誌名

      低温工学 40

      ページ: 368-371

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Calibration of the superconducting gravimeter CT#043 with an absolute gravimeter FG5#210 at Syowa Station, Antarctica2005

    • 著者名/発表者名
      Fukuda, Y., S. Iwano, H. Ikeda, Y. Hiraoka, K. Doi
    • 雑誌名

      Polar Geosci. 18

      ページ: 41-48

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Installation of the superconducting gravimeter CT(#043) at Syowa Station, Antarctica2005

    • 著者名/発表者名
      Ikeda, H., K. Doi, Y. Fukuda, Y. Tamura, K. Shibuya
    • 雑誌名

      Polar Geosci. 18

      ページ: 49-57

    • NAID

      110001840528

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Monitoring System for the Superconducting Gravimeter at the Syowa Station, Antarctica2005

    • 著者名/発表者名
      Ikeda, H., K. Doi, Y. Matushima, F. Kishida, K. limura, K. Shibuya
    • 雑誌名

      TEJON KOGAKU(J. Cryo. Sos. Jpn.)(in Japanese) 40

      ページ: 368-371

    • NAID

      10016125764

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Installation of the superconducting gravimeter CT(#043) at Syowa Station, Antarctica2005

    • 著者名/発表者名
      Ikeda, H., K.Doi, Y.Fukuda, Y.Tamura, K.Shibuya
    • 雑誌名

      Polar Geoscience 18

      ページ: 49-57

    • NAID

      110001840528

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Calibration of the superconducting gravimeter CT#043 with an absolute gravimeter FG5#210 at Syowa Station, Antarctica2005

    • 著者名/発表者名
      Fukuda, Y., S.Iwano, H.Ikeda, Y.Hiraoka, K.Doi
    • 雑誌名

      Polar Geoscience 18

      ページ: 41-48

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 南極昭和基地超伝導重力計の遠隔地監視2005

    • 著者名/発表者名
      池田博, 土井浩一郎, 松島洋輔, 岸田太, 飯村憲, 渋谷和雄
    • 雑誌名

      低温工学 40

      ページ: 368-371

    • NAID

      10013790772

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] Influence of sea level changes on gravity observed by a super conducting gravimeter at Syowa Station,Antarctica2007

    • 著者名/発表者名
      Doi, K.
    • 学会等名
      First Asia workshop on superconducting gravimetry
    • 発表場所
      Hsinchu,Taiwan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 南極・昭和基地の超伝導重力計観測に対する海水位変化の影響について2007

    • 著者名/発表者名
      土井 浩一郎
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2007年大会
    • 発表場所
      千葉市
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] ALOS/PALSAR Interferometric SAR Application for Investigating Antarctic Region2007

    • 著者名/発表者名
      Doi, K.
    • 学会等名
      Asia Oceania Geoscience Society(AOGS)2007
    • 発表場所
      Bangkok
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] ALOS/PALSARデータを用いた氷床表面高度の推定2007

    • 著者名/発表者名
      土井 浩一郎
    • 学会等名
      108回日本測地学会
    • 発表場所
      那智勝浦町
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Influence of sea level changes on gravity observed by a superconducting gravimeter at Syowa Station, Antarctica2007

    • 著者名/発表者名
      Doi, K., Shibuya, K., Aoyama, Y., Ikeda, H., Fukuda, Y
    • 学会等名
      First Asia workshop on superconducting gravimetry
    • 発表場所
      Hsinchu, Taiwan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Influence of sea level change on gravity observation with a superconducting gravimeter at Syowa Station, Antarctica2007

    • 著者名/発表者名
      Doi, K., Aoyama, Y, Shibuya, K., Ikeda, H., Sakanaka, S.
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2007
    • 発表場所
      Chiba
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] ALOS/PALSAR Interferometric SAR Application for Investigating Antarctic Region2007

    • 著者名/発表者名
      Doi, K., Shibuya, K., Yamanokuchi, T., Omura, M.
    • 学会等名
      Asia Oceania Geoscience Society(AOGS)
    • 発表場所
      Bangkok
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Estimation of ice sheet topography with ALOS/PALSAR data2007

    • 著者名/発表者名
      K. Doi, K. Shibuya, Y. Aoyama, T. Yamanokuchi, M. Omura
    • 学会等名
      108th Meeting of the Geodetic Society of Japan
    • 発表場所
      Nachi-katsuura
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] ALOS/PALSAR Interferometric SAR Application for Investigating Antarctic Region2007

    • 著者名/発表者名
      Doi, K.
    • 学会等名
      Asia Oceania Geoscience Society (AOGS) 2007
    • 発表場所
      Bangkok
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Gravity observation with superconducting gravimeter CT(#043)at Syowa Station,Antarctica2006

    • 著者名/発表者名
      Doi, K.
    • 学会等名
      EGU General Assembly 2006
    • 発表場所
      Vienna
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 南極・昭和基地での超伝導重力計CT(#043)による重力観測2006

    • 著者名/発表者名
      土井 浩一郎
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2006年大会
    • 発表場所
      千葉市
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 昭和基地における2004年インド洋津波の荷重・引力効果・南極・昭和基地の超伝導重力計観測に対する海水位変化の影響について2006

    • 著者名/発表者名
      名和 一成
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2006年大会
    • 発表場所
      千葉市
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 南極域における衛星重力ミッションGRACEの検証観測-超伝導重力計データとの比較-2006

    • 著者名/発表者名
      土井 浩一郎
    • 学会等名
      106回日本測地学会
    • 発表場所
      奥州市
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Comparison of GRACE data with a superconducting gravimeter data at Syowa Station,Antarctica2006

    • 著者名/発表者名
      Doi, K.
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2006
    • 発表場所
      San Francisco
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Gravity observation with superconducting gravimeter CT(#043) at Syowa Station, Antarctica2006

    • 著者名/発表者名
      Doi, K., K. Shibuya, H. Ikeda, Y. Fukuda
    • 学会等名
      EGU General Assembly 2006
    • 発表場所
      Vienna
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Gravity observation with a superconducting gravimeter CT#043 at Syowa Station, Antarctica2006

    • 著者名/発表者名
      K. Doi, K. Shibuya, H. Ikeda, Y. Fukuda
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2006
    • 発表場所
      Chiba
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Loading and gravitational effects of the 2004 Indian Ocean tsunami at Syowa Station2006

    • 著者名/発表者名
      K. Nawa, N. Suda, K. Satake, T. Sato, K. Doi, M. Kanao, K. Shibuya
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2006
    • 発表場所
      Chiba
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Validation of GRACE data in Antarctic region-Comparison with superconducting gravimeter data-2006

    • 著者名/発表者名
      K. Doi, Y. Aoyama, K. Shibuya, H. Ikeda, Y. Fukuda, K. Yamamoto
    • 学会等名
      106th Meeting of the Geodetic Society of Japan
    • 発表場所
      Oshuu
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Comparison of GRACE data with a superconducting gravimeter data at Syowa Station, Antarctica2006

    • 著者名/発表者名
      Doi, K., Aoyama, Y., Shibuya, K., Ikeda, H., Fukuda, Y., Yamamoto, K.
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2006
    • 発表場所
      San Francisco
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 南極・昭和基地における2004年スマトラ沖地震後の潮位変化と重力変化2005

    • 著者名/発表者名
      名和 一成
    • 学会等名
      地球惑星科学関連学会2005年合同大会
    • 発表場所
      千葉市
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Analysis of the low-frequency seismic modes after the Mw=9 Sumatra earthquake using superconducting gravimeters2005

    • 著者名/発表者名
      Rosat Severine
    • 学会等名
      地球惑星科学関連学会2005年合同大会
    • 発表場所
      千葉市
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Extracted grounding line of the Antarctic ice sheet from ERS-1/2 interferometric SAR data2005

    • 著者名/発表者名
      Yamanokuchi, T.
    • 学会等名
      IGARSS2005
    • 発表場所
      Seoul
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 昭和基地で観測された2004年インド洋津波とそれに伴う重力変化2005

    • 著者名/発表者名
      名和 一成
    • 学会等名
      104回日本測地学会
    • 発表場所
      京都市
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] An analysis of sea level and gravity variations after the 2004 Sumatra Earthquake at Syowa Station, Antarctica2005

    • 著者名/発表者名
      K. Nawa, N. Suda, K., Doi, K. Shibuya
    • 学会等名
      Japan Earth and Planetary Science Joint meeting 2005
    • 発表場所
      Chiba
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Analysis of the low-frequency seismic modes after the Mw=9 Sumatra earthquake using superconducting gravimeters2005

    • 著者名/発表者名
      S. Rosat, T. Sato, Y. Tamura, Y. Imanishi, J. Hinderer, H. McQueen, K. Doi, K. Shibuya, M. Ohashi
    • 学会等名
      Japan Earth and Planetary Science Joint meeting 2005
    • 発表場所
      Chiba
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] The 2004 Indian Ocean tsunami observed with tide gauges, a gravimeter and seismometers at Syowa Station, Antarctica2005

    • 著者名/発表者名
      K. Nawa, N. Suda, K. Doi, Y. Nogi, K. Shibuya, M. Kanao, H. Ikeda, T. Sato, K. Satake
    • 学会等名
      104th Meeting of the Geodetic Society of Japan
    • 発表場所
      Kyoto
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2005-03-31   更新日: 2016-04-21  

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