坑井温度プロファイルによる日本周辺の地表面温度履歴の解明

• 研究課題/領域番号: 20K04117
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分17040:固体地球科学関連
• 研究機関: 国立研究開発法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 田中 明子 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 上級主任研究員 (40357455)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: 地表面温度披瀝 / 坑井温度プロファイル / 地殻熱流量 / 熱伝導率温度勾配 / 熱伝導率 / 温度勾配

研究開始時の研究の概要

本研究課題は，
・坑井気候学による日本の地表面の温度変動披瀝復元
・坑井温度プロファイル・地殻熱流量・熱伝導率などのデータベースのアップデートとその公開
を同時並行で実施することにより，日本周辺域における地表面の温度変動を定量的に高精度で評価することにより，グローバルな地表面の温度変動披瀝復元や気候予測モデルの高度化に資することを図るものである．

研究実績の概要

本研究課題は，【坑井気候学による日本の地表面の温度変動披瀝復元】及び【坑井温度プロファイル・地殻熱流量・熱伝導率などのデータベースのアップデートとその公開】を同時並行的に実施することにより，日本周辺域における地表面の温度変動を定量的に高精度で評価することを目指す．それにより，グローバルな地表面の温度変動披瀝復元や気候予測モデルの高度化に資することを図るものである．
坑井温度プロファイルによる地表面温度履歴に関する有益な情報を得，地殻熱流量に関する最新の研究結果を把握するために，国際・国内会議 (28th IUGG General Assembly, 日本地震学会2023年度秋季大会，AGU fall Meeting 2023) に参加した．発表などを通じて，研究内容について意見交換など，今後の研究を進める上で貴重な情報を得ることができた．さらに，地殻熱流量に関する国際共同研究を推進している IUGG/IASPEI の委員会である IHFC (国際熱流量委員会 [http://ihfc-iugg.org]) の元で進めている熱流量データベースの新たに構築した構造と評価スキームについての共著論文を公表した．
また，28th IUGG General Assembly の間に開催された，IHFC のビジネス会合に参加し，現在の地殻熱流量などのデータベースの問題点の抽出やデータベースの利活用などに関して議論し，今後の方針を確認した．

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

国際的な熱流量データベースの新たに構築した構造と評価スキームに関しての共著論文を海外学術誌にも公表した．また，ようやく国際会議における対面での自由闊達な意見交換が滞りなく実施されるようになり，オンライン会議などでは困難であった詳細な議論が可能となり，今後の方向性が明らかになった．これらの点から，おおむね順調に進展していると考えている．

今後の研究の推進方策

地殻熱流量・熱伝導率などのデータベースに関しては，”国際熱流量委員会” の活動を通じるだけではなく，文献調査なども実施することにより，引き続きアップデートに努める．
一方，坑井気候学に関しては，温度変動披瀝のインバージョン解析の結果を，他の指標との比較などを通じて定量的に評価する．

研究成果

• [雑誌論文] Quality-assurance of heat-flow data: The new structure and evaluation scheme of the IHFC Global Heat Flow Database (2023)
  • 著者名/発表者名: Fuchs, S., Norden, B., Neumann, F., Kaul, N., Tanaka, A., Kukkonen, I.T., Pascal, C., Christiansen, R., Gola, G., Safanda, J., and 27 co-authors
  • 雑誌名: Tectonophysics 巻: 863 ページ: 229976-229976
  • DOI: 10.1016/j.tecto.2023.229976
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Thermal structure beneath the Tarim Craton and its tectonic implications (2021)
  • 著者名/発表者名: Xu, X., Xiong, S., Tanaka, A., Zheng, Q., Kuang, X., Zhu, X., Zhou, D., Zheng, Q., Wan, J., Yu, X., and Wang, B.
  • 雑誌名: Frontiers in Earth Science 巻: 9 ページ: 700114-700114
  • DOI: 10.3389/feart.2021.700114
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A new database structure for the IHFC Global Heat Flow Database (2021)
  • 著者名/発表者名: Sven Fuchs, Graeme Beardsmore, Paolo Chiozzi, Orlando Miguel Espinoza-Ojeda, Gianluca Gola, Will Gosnold, Robert Harris, Sam Jennings, Shaowen Liu, Raquel Negrete-Aranda, Florian Neumann, Ben Norden, Jeffrey Poort, Dusan Rajver, Labani Ray, Maria Richards, Jared Smith, Akiko Tanaka, Massimo Verdoya
  • 雑誌名: International Journal of Terrestrial Heat Flow and Applied Geothermics 巻: 4 号: 1 ページ: 1-14
  • DOI: 10.31214/ijthfa.v4i1.62
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Lithospheric thermal constraints from thermal data and indirect proxies (2023)
  • 著者名/発表者名: Akiko Tanaka
  • 学会等名: 28th IUGG General As sembly
  • 国際学会
• [学会発表] 紀伊半島～四国周辺の坑井温度プロファイルを用いた過去の地表面温度履歴の推定 (2023)
  • 著者名/発表者名: 田中 明子・後藤 秀作
  • 学会等名: 日本地震学会2023年度秋季大会
• [学会発表] Borehole Temperature Record of Climatic Warming in Southwestern Japan (2023)
  • 著者名/発表者名: Akiko Tanaka and Shusaku Goto
  • 学会等名: AGU Fall Me eting 2023
  • 国際学会
• [学会発表] Lithospheric thermal structure from thermal data collection in and around Japan (2023)
  • 著者名/発表者名: Akiko TANAKA
  • 学会等名: 7th International Meeting on Heat Flow and the Thermal Structure of the Lithosphere
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] The Global Heat Flow Database: a collaborative and fundamental revision process to ensure comprehensible and reliable heat-flow records (2021)
  • 著者名/発表者名: Fuchs, S., Beardsmore, G., Chiozzi, P., Espinoza-Ojeda, O. M., Gola, G., Gosnold, W., Harris, R., Jennings, S., Liu, S., Negrete-Aranda, R., Neumann, F., Norden, B., Poort, J., Rajver, D., Ray, L., Richards, M., Smith, J., Tanaka, A., and Verdoya, M.
  • 学会等名: EGU General Assembly 2021
  • 国際学会
• [学会発表] Update of the Global Heat Flow Database led by International Heat Flow Commission (2021)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, A., Fuchs, S., Beardsmore, G., Chiozzi, P., Espinoza-Ojeda, O. M., Gola, G., Gosnold, W., Harris, R., Jennings, S., Liu, S., Negrete-Aranda, R., Neumann, F., Norden, B., Poort, J., Rajver, D., Ray, L., Richards, M., Smith, J., and Verdoya, M.
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2021
  • 国際学会
• [学会発表] Thermal Data Collection in and Around Japan: Towards a Better Understanding of Thermal State of the Lith osphere and Ensuring Reliable Databas (2021)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, A., Yamano, M., Goto, S., and Hamamoto, H.
  • 学会等名: IAGA-IASPEI Joint Scientific Assembly 2021
  • 国際学会
• [学会発表] コンドライト質地球モデルの定量的検証に向けた地球ニュートリノ・物理・化学の融合研究 (2021)
  • 著者名/発表者名: 飯塚 毅, 竹内 希，上木 賢太, 田中 明子，榎本 三四郎, 渡辺 寛子, 原口 悟
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2021
• [学会発表] 定量的バランス計算のためのガンマ分布による元素組成モデル化手法 (2021)
  • 著者名/発表者名: 榎本 三四郎, 上木 賢太, 飯塚 毅, 竹内 希，田中 明子，渡辺 寛子, 原口 悟
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2021
• [学会発表] Thermal data collection in and around Japan and its implications for lithospheric rheology and deformation (2020)
  • 著者名/発表者名: Akiko Tanaka
  • 学会等名: EGU General Assembly 2020
  • 国際学会
• [学会発表] Re-evaluation of thermal data in the Japanese Islands for better estimation of the temperature structur e in the crust (2020)
  • 著者名/発表者名: 山野 誠、田中 明子、濱元 栄起、後藤 秀作、松本 拓己
  • 学会等名: JpGU - AGU Joint Meeting 2020