超伝導重力計南北両半球ネットワークによる地球深部ダイナミクスの研究

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09440158
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 竹本 修三 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (40027256)
• 研究分担者: 尾上 顕介 京都大学, 防災研究所, 助手 (10027261) ; 須藤 靖明 京都大学, 理学部, 助教授 (40025466) ; 東 敏博 京都大学, 大学院・理学研究科, 助手 (90135517) ; 藤森 邦夫 京都大学, 大学院・理学研究科, 助手 (00025470) ; 福田 洋一 京都大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (30133854)
• キーワード: 重力計 / 超伝導重力計 / 重力の時間的変化 / コア・アンダートーン / 流体核 / 地球深部 / 地球深部ダイナミックス / 極運動

研究概要

マイスナー効果を応用した超伝導重力計は、重力の時間的変化を求める高精度・高分解能の相対重力計であり、従来からのスプリング型の重力計に比べて2〜3桁感度が高く、10^<-12>(ngal)の感度と、ドリフトはわずかに数μgal/年という優れた特性を有する。この型の重力計の出現により、コア・アンダートーンなどの地球深部に起源をもつ微弱な信号を検出できると期待されるようになった。
わが国では、これまで、江刺、松代、京都、阿蘇の国内4カ所と南極昭和基地において超伝導重力計による連続観測を実施してきたが、1997年1月には新たな超伝導重力計をキャンベラ(オーストラリア)に設置し、1997年12月には京都大学が保有する2基のうちの1基をバンドン(インドネシア)に移設した。その結果、江刺、松代、京都、阿蘇、バンドン、キャンベラおよび昭和基地の7カ所を結ぶ北緯39°から南緯69°に至る南北両半球超伝導重力計ネットワークを構築することができた。流体核に起因するきわめて微弱な信号は核の扁平率に強く依存していると考えられることから、このネットワークの構築は、地球深部ダイナミックスの今後の研究発展におおいに貢献するものと期待できる。
本研究では、微弱な重力変化を少しでも明瞭にとらえるため、ネットワークを構成する7カ所の観測点に共通の高性能フィルターを配置するとともに、ソフトウェアを改良することにより、データ収録システムおよびデータ・フォーマットの標準化を行った。
1998年1月には京都で本研究の研究打ち合わせ集会を実施し、本格的にデータが蓄積される次年度以降に備えて、観測システムに付随する問題点や観測点固有の問題点の検討を行った。

研究成果

• [文献書誌] Takemoto,S., et al.: "Effects of Ground Vibrations on Absolute Gravity Measurement in Kyoto" International Association of Geodesy Symposia Gravity,Geoid and Geodesy. Vol.117. 69, 74 (1997)
• [文献書誌] Okubo S., et al.: "Verifying the precision of a new generation absolute gravimeter FG5 Comparison with superconducting gravimeter and detection of ocean loading tide," Geophys.R.Letters. Vol.24,No.4. 489, 492 (1997)
• [文献書誌] Fukuda Y.and T.Sato: "Gravity effects of sea level variation at the superconducting gravimeter site,estimated from ERS-1 and TOPEX/POSEIDON altimeter data" International Association of Geodesy Symposia Grabity,Geoid and Geodesy,. Vol.117. 107, 114 (1997)
• [文献書誌] Sato T., et al.: "Polar motion effect on gravity observed with a superconducting gravimeter at Syowa Station,Antarctica" International Association of Geodesy Symposia Gravity,Geoid and Geodesy. Vol.117. 99, 104 (1997)
• [文献書誌] Sato T., et al.: "On the observations of gravity tides and Earth's free oscillations with superconducting gravimeter CT#031 at Mt.Stromlo,Australia," Proceedings of the 13th Int.Sympo.on Earth Tides,Brussels. (印刷中). (1997)