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脈動実体波を用いた嵐直下の地球深部構造推定

研究課題

研究課題/領域番号 17H02950
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
研究機関東京大学

研究代表者

西田 究  東京大学, 地震研究所, 准教授 (10345176)

研究分担者 高木 涼太  東北大学, 理学研究科, 助教 (10735963)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 交付 (2020年度)
配分額 *注記
14,950千円 (直接経費: 11,500千円、間接経費: 3,450千円)
2020年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2019年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2018年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2017年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
キーワード地震波干渉法 / 海洋波浪 / 脈動 / 地動の脈動 / 脈動実体波 / 地球内部構造推定 / 地震学 / 地球内部構造
研究実績の概要

本年度は、Hi-netの地震計データに地震波干渉法を適応し、日本列島下の410km不連続面、660km不連続面で反射するP波 (P660Pm P410P)の検出を試みた。まず、西南日本・東北日本の上下動データに対して相互相関解析を行った。反射P波 (P401P, P660P) の振幅は微弱であったが、機器ノイズを丁寧に取り除くことにより検出に成功した。次に、反射波を共通反射点重合することにより、410 km・660 km 不連続面と太平洋プレート・フィリピン海プレートのイメージングを試みた。予察的ではあるが、フィリピン海プレート、410 km・660 km不連続面のイメージングに成功した。2020年JpGU大会で発表の予定である。
これまで脈動の波源を推定する際に、平面波を仮定して到来方向・見かけ速度を推定していた。しかし、この手法では直接波と反射波(例えばPとPP波)を区別 できないという原理的な問題があった。そこで、アレー内を通過する波面の曲率半径を測定し、測定された曲率半径から、波源までの距離を推定する解析手法を開発した。既存の手 法では東南アジアに間違って位置決定されていた脈動源が、より正確に南半球に決定できるようになった。また、曲率半径を測定することに寄って、見かけ速度の測定精度もあがることが分かってきた。現在、昨年度構築したHi-net データ(約800 点、3 成 分, 14 年分(2004-2018年)に適応し、脈動源の高精度な位置決定と、そのシングルフォースの大きさのカタログ化を行った。フランスの研究チームと脈動励起源のカタログ情報交換を行い、互いの精度の検証を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究実施計画にあるとおり、大量の地震波形データを系統的に収集しデータ解析を行い、予察的ではあるが日本列島下で構造推定を行ったため。

今後の研究の推進方策

地震波干渉法による反射イメージングについて、手法の高度化を行う予定である。並行して、脈動源のカタログをもとに不連続面での変換波の検出も行い、変換波のイメージングを目指す。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書

研究成果

(21件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 雑誌論文 学会発表 備考

  • [国際共同研究] IPGP(フランス)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Estimation of the Orientations of the S‐net Cabled Ocean‐Bottom Sensors2019

    • 著者名/発表者名
      Ryota Takagi, Naoki Uchida, Takashi Nakayama, Ryosuke Azuma, Akira Ishigami, Tomomi Okada, Takeshi Nakamura, Katsuhiko Shiomi
    • 雑誌名

      Seismological Research Letters

      巻: 90 ページ: 2175-2187

    • DOI

      10.1785/0220190093

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coseismic changes in subsurface structure associated with the 2018 Hokkaido Eastern Iburi Earthquake detected using autocorrelation analysis of ambient seismic noise2019

    • 著者名/発表者名
      Ikeda Hiroki、Takagi Ryota
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 71 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1186/s40623-019-1051-5

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセスとしている
  • [雑誌論文] Seismic Observation of Tsunami at Island Broadband Stations2019

    • 著者名/発表者名
      Nishida Kiwamu, Maeda Takuto, Fukao Yoshio
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Solid Earth

      巻: 124 ページ: 1910-1928

    • DOI

      10.1029/2018jb016833

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Body Wave Exploration2019

    • 著者名/発表者名
      N. Nakata, K. Nishida
    • 雑誌名

      In N. Nakata, L. Gualtieri, & A. Fichtner (Eds.), Seismic Ambient Noise

      巻: - ページ: 239-266

    • DOI

      10.1017/9781108264808.010

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際共著/国際学会である
  • [雑誌論文] Ambient seismic noise wavefield in Japan characterized by polarization analysis of Hi-net records2018

    • 著者名/発表者名
      Takagi Ryota, Nishida Kiwamu, Maeda Takuto、Obara Kazushige
    • 雑誌名

      Geophysical Journal International

      巻: 215 ページ: 1682-1699

    • DOI

      10.1093/gji/ggy334

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In Situ Characterization of the Lithosphere-Asthenosphere System beneath NW Pacific Ocean Via Broadband Dispersion Survey With Two OBS Arrays2018

    • 著者名/発表者名
      Takeo, A., H. Kawakatsu, T. Isse, K. Nishida, H. Shiobara, H. Sugioka, A. Ito, H. Utada
    • 雑誌名

      Geochemistry, Geophysics, Geosystems

      巻: - ページ: 3529-3539

    • DOI

      10.1029/2018gc007588

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセスとしている / 国際共著/国際学会である
  • [雑誌論文] Ambient seismic wave field2017

    • 著者名/発表者名
      NISHIDA Kiwamu
    • 雑誌名

      Proceedings of the Japan Academy. Ser. B: Physical and Biological Sciences

      巻: 93 号: 7 ページ: 423-448

    • DOI

      10.2183/pjab.93.026

    • NAID

      130005881875

    • ISSN
      0386-2208, 1349-2896
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセスとしている
  • [学会発表] S-netを用いた常時微動相互相関解析2019

    • 著者名/発表者名
      高木 涼太、豊国 源知、山本 希
    • 学会等名
      JpGU Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 地震波干渉法から推定された2011年新燃岳噴火に伴う地震波速度構造の時間変化2019

    • 著者名/発表者名
      西田 究、水谷 雄太
    • 学会等名
      JpGU Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 地震波干渉法による地震波速度構造モニタリング: 拡張カルマンフィルタの適応2019

    • 著者名/発表者名
      西田究
    • 学会等名
      日本地震学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 振動軌跡解析に基づく常時微動波動場の特徴2018

    • 著者名/発表者名
      高木涼太
    • 学会等名
      JpGU2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Seismic observation of tsunami at island broadband stations2018

    • 著者名/発表者名
      西田 究、前田 拓人、利根川 貴志、深尾 良夫
    • 学会等名
      JpGU2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Seismic observation of tsunami at island broadband stations2018

    • 著者名/発表者名
      Kiwamu Nishida, Takuto Maeda, Yoshio Fukao
    • 学会等名
      AGU fall meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際共著/国際学会である
  • [学会発表] ランダムな海洋重力波に対する海洋島の弾性応答2018

    • 著者名/発表者名
      西田究
    • 学会等名
      地震学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 振動軌跡解析に基づく常時微動波動場の特徴2018

    • 著者名/発表者名
      高木 涼太
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Global source locations of P-wave microseisms using Hi-net data from 2005 to 20112017

    • 著者名/発表者名
      西田 究・高木 涼太
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2017年大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Hi-netデータの粒子軌跡解析から推定した脈動レイリー波源2017

    • 著者名/発表者名
      高木 涼太・西田 究
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2017年大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Global source location of P-wave microseisms using Hi-net data from 2005 to 20112017

    • 著者名/発表者名
      Kiwamu Nishida, Ryota Takagi
    • 学会等名
      IASPEI
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際共著/国際学会である
  • [学会発表] Dominant source locations of secondary microseisms in Japan estimated by Hi-net data2017

    • 著者名/発表者名
      Ryota Takagi, Kiwamu Nishida
    • 学会等名
      IASPEI
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際共著/国際学会である
  • [備考] 大西洋の爆弾低気圧によって励起された脈動実体波

    • URL

      http://www.eri.u-tokyo.ac.jp/people/knishida/Research/Science2016/Science2016.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-01-27  

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