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地球の核の化学組成は地球および核の形成の過程を反映し、また核マントル境界(CMB)の地形は地球磁場や回転のダイナミクスに関わる。これらの重要な問題に関して本研究では、(1)化学組成(軽元素組成)の鉛直方向の不均質によって生じる不連続的成層構造が外核の中に存在するかどうかを検討し、(2)CMBの短波長の地形(凹凸)について地震学的に新しい制約を加えることを試みた。(1)に関しては、特に外核の最上部と最下部に着目して、地震波アレイのデータ・セットの構築とデータ処理方法の開発を行った。さらに(2)に関しては地震波形の合成方法などの開発を行った。
P4KP波の解析のためにアレイデータの蓄積及び処理方法の整備を行った:日本のHINET、北米西海岸微小地震アレイ、で記録された地震についてP4KP波などの波形データを整理し地震計アレイ解析を進めた。地震波形アレイ処理の方法はマントル深部構造研究にも応用され大きな成果を収めた。震源と観測点の両方について波形重合を行うダブル・ビーム・センブランス法を新たに開発し、下部マントルのPP散乱体を検出できることを確認した。P4KP波の重合波形のモデル化を行った:Reflectivity法、Fullwave法により、CMB近傍の様々な一次元速度モデルに対してP4KP波の波形計算を行い、観測されたP4KP波波形と比較して、外核最上部の厚さ2km以下の低密度層の存在の可能性は低いと推論した。
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