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2021 年度 実施状況報告書

地震波形インバージョンによる内核境界近傍の詳細構造推定

研究課題

研究課題/領域番号 21K03716
研究機関東京大学

研究代表者

河合 研志  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (20432007)

研究分担者 鈴木 裕輝  東京工業大学, 理学院, 研究員 (70897785) [辞退]
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード異方性構造 / 最下部マントル / 波形インバージョン法 / 稠密アレイ観測網
研究実績の概要

地震波異方性構造の推定を行うためには、観測地震波形の水平2成分を解析し、2つのパラメータ(S波速度に関連する二つの弾性定数)を同時に推定する手法を開発する必要があった。そこで、地震波解析手法「波形インバージョン法」を改良し、複数成分の地震波形を解析して複数のパラメータを同時に推定できるよう拡張した。その手法を用いて、稠密地震観測網USArrayで観測された膨大な地震波形記録の水平2成分を世界に先駆けて解析した(Suzuki et al., 2021, PEPI)。その結果、北部太平洋下のマントル最深部を対象領域として、世界最高解像度(既存の3次元構造推定モデルの約100倍(=5^3倍)の解像度)の3次元地震波異方性構造の推定に成功した。高圧実験および鉱物物理学の最新の知見と対照することにより、約2億年前に地表から沈み込んだ海洋プレートがマントル最深部に到達して折れ曲がり、押しのけた温かい物質からなる上昇流を誘発することが明らかになった。今回得られた地震波異方性構造は、地表のプレート運動が2900 km深度のマントル最深部の対流運動に影響を与えていることを示唆する。
また、外核(液体)中におけ る密度及び弾性定数κの摂動に対する1次元偏微分係数計算ソフトウェアをKawai(2006)に 基づいて実装した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

分担者が科研費応募資格を喪失したため削除したことに伴い、分担者の役割分担分に関してやや遅れている。

今後の研究の推進方策

分担者削除に伴い、研究代表者が主催する研究室に所属する大学院生に研究協力者として参加してもらうことになった。削除する分担者の役割はソフトウェア開発およびデータ解析であるが、研究代表者の統括のもと研究協力者に担当していただく。現在分担者から研究協力者への引き継ぎが円滑に進んでおり、3年間の補助事業期間全体を通じた目的達成については支障がないと考えている。

次年度使用額が生じた理由

半導体不足のため計算サーバの納品が遅れたため、次年度使用額が生じた。2022年度の8月に納品される予定である。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 2件)

  • [国際共同研究] Presidency University(インド)

    • 国名
      インド
    • 外国機関名
      Presidency University
  • [雑誌論文] ANISOtime: Travel time computation software for laterally homogeneous, transversely isotropic, spherical media2021

    • 著者名/発表者名
      Konishi, K., A.F.E. Borgeaud, K. Kawai, R.J. Geller
    • 雑誌名

      Seismological Research Letters

      巻: 92 ページ: 3811-3820

    • DOI

      10.1785/0220200306

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Imaging paleoslabs and inferring the Clapeyron slope in D″ beneath the northern Pacific based on high-resolution inversion of seismic waveforms for 3-D transversely isotropic structure2021

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, Y., K. Kawai, R.J. Geller
    • 雑誌名

      Physics of the Earth and Planetary Interiors

      巻: 321 ページ: 106751

    • DOI

      10.1016/j.pepi.2021.106751

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A global investigation of wrinkle ridge formation events; Implications towards the thermal evolution of Mars2021

    • 著者名/発表者名
      Ruj, T., K. Kawai
    • 雑誌名

      Icarus

      巻: 369 ページ: 114625

    • DOI

      10.1016/j.icarus.2021.114625

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Evolution of Pyrrhae Fossae, Mars: An explication from the age estimation using the buffered crater counting technique2021

    • 著者名/発表者名
      De, K., T. Ruj, A. Kundu, N. Dasgupta, K. Kawai
    • 雑誌名

      Current Science

      巻: 121 ページ: 906-911

    • 国際共著
  • [学会発表] Recent boulder falls within the Finsen crater, an assessment of ongoing geological activities2021

    • 著者名/発表者名
      Trishit Ruj, Goro Komatsu, Kenji Kawai, Hanaya Okuda, Zhiyong Xiao, Deepak Dhingra
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
  • [学会発表] Imaging paleoslabs and inferring the Clapeyron slope and heat flow in D” beneath the northern Pacific based on high-resolution inversion of seismic waveforms for 3-D transversely isotropic structure2021

    • 著者名/発表者名
      Yuki Suzuki, Kenji Kawai, Robert J. Geller
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Imaging paleoslabs and inferring the Clapeyron slope and heat flow in D” beneath the northern Pacific based on high-resolution inversion of seismic waveforms for 3-D transversely isotropic structure2021

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kawai
    • 学会等名
      seismology frontiers
    • 招待講演

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公開日: 2022-12-28  

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