大気変動,海水面変動による重力変化の基礎的研究

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13440135
• 研究機関: 国立天文台
• 研究代表者: 佐藤 忠弘 国立天文台, 地球回転研究系, 助教授 (10000176)
• 研究分担者: 田村 良明 国立天文台, 地球回転研究系, 助手 (90150002) ; 東 敏博 京都大学, 大学院・理学研究科, 助手 (90135517) ; 藤本 博巳 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50107455) ; 松本 晃治 国立天文台, 地球回転研究系, 助手 (30332167)
• キーワード: 海水面変動による質量移動 / 超伝導重力計 / 衛星高度計 / 海底圧力計 / 絶対重力計 / 衛星重力 / 温度ステリック係数 / 年周重力変化

研究概要

本研究の目的は、従来の超伝導重力計観測データ、衛星高度計データに、新たに実施する海底圧力計観測によるデータを加味し、海洋における質量移動をキーワードに、海洋変動による重力変化を3次元的に捉え、解析することで、この成果はGRACE等の衛星重力観測の地上での検証にもなることを目指している。
継続3年の初年度として、本年は
(1)海底圧力計の検定(東京大学・生産技術研究所の設備を使用)
(2)三陸沖、TOPEX/POSEIDON衛星軌道のクロスオーバ点、3点における海底圧力計の設置(東京大学・海洋研所属の白鳳丸を使用)、
(3)来年度からの本格的なデータ解析に備え、共同研究者により観測されていた海底圧力計データの解析、
(4)国立天文台江刺地球潮観測施設に設置している超伝導重力計の江刺における京都大学の絶対重力計による検定、
(5)上記超伝導重力計の10年間のデータ、及びGGP超伝導重力計国際観測網のデータの解析、を実施した。
(3)の解析の目的の一つに、Sato et al.(2001)による年周重力変化の海底圧力計による検証があった。データ長が短いこともあり年周振幅については確定的な結果は得られていないが、海面水位変動の温度ステリック係数として、Sato et al.(2001)と似た値が得られたことが注目される。また、海洋の大気変動に対する応答についても調べ、海洋の逆気圧応答が10時前後を境に変化することを見出した。更に、海底圧力計が海底地殻変動の研究にも充分に使えることが実証されたことは大きい。本研究で得られる1年以上の長期データに期待するところ大である。(1)〜(4)については国内、米国の学会において発表した。なお、(3)については東北大学の修士論文としても公表された。(5)の結果は、3月にドイツで開かれる国際研究会で発表する。
研究経費であるが、備品費は海底圧力計2台の購入に、消耗品費は江刺の超伝導重力計用液体ヘリウムの購入にあてた。また来年度の観測に備え、項目-その他の経費も使い共同研究者(東北大学藤本)が管理する海底圧力計の修理・改造を行った。

研究成果

• [文献書誌] Sato, T. et al.: "On the observed gravity variation and the effect of sea surface height variations"Phys.Earth Planetary Interiors. 123. 45-63 (2001)
• [文献書誌] Sato, T. et al.: "Continuous gravity observation at Ny-Alesund, Svalbard, Norway with a superconducting gravimeter CT#039"J.Geodetic Soc.Japan. Vol.47, No.1. 341-345 (2001)
• [文献書誌] Higashi, T., M.Kanao, H.Motoyama: "Gravity and GPS Observations in the Inland, Antarctica"IAG Symposia : Gravity, Geoid and Geodynamics 2000. Vol.123. 387-390 (2001)
• [文献書誌] Fujimoto, H. et al.: "GPS/Acoustic seafloor positioning for monitoring seismic coupling in the subduction zone off Sanriku : A progress report"International Symposium on Slip and Flow Processes in and below the Seismogenic Region. 1-5 (2001)
• [文献書誌] Fujimoto, H. et al.: "Deployment of seafloor positioning system for the monitoring of seismic coupling at the Japan Trench off Sanriku"EOS Tans., AGU. F283 (2001)
• [文献書誌] J.C.Lee, C.S.Kim, K.Matsumoto, M.Ooe: "Computation of Tides in the Northeast Asian Sea by Blending the Topex/Poseidon Altimeter Data"Korean Soc.Oceanogr.. Vol.6. 1-12 (2001)