脈動実体波を用いた地球深部構造推定

利用脉动体波估计地球深层结构

• 批准号: 21K03715
• 负责人: 西田 究
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K03715/
• 关键词: 地球内部構造推定; 脈動; 海洋波浪; 地動の脈動; 地震波干渉法

本課題では、波面の曲率の情報を用いた新たな解析手法 (auto-focusing 法) を用いた地球深部構造の推定を目指しています。新たな試みとして、遠地で発生した脈動P波を継続時間の長いイベントとして取り扱う解析手法を提案しました。本年度は、昨年度作成した2004年-2020年の期間のデータ (Nishida and Takagi, 2022) を用い、0.1-0.25Hzの周波数帯域でS波脈動の励起について系統的に調べました。解析には、防災科学技術研究所の展開する高感度地震観測網Hi-netの観測点691点の水平動を利用しました。脈動P波が励起されている期間にS波が励起されているかアレー解析を行ったところ、SV波の振幅はP波の振幅よりも一桁小さいが、多くの地域で励起されていることが明らかとなりました。さらに、脈動実体波を用いた観測点下の深部構造推定のため、一般化したレシーバー関数解析法を開発しました。解析には、Hi-net観測点691点の上下動・水平動の速度計記録を利用しました。昨年度作成した脈動実体波のカタログに対して、一般化したレシーバー関数解析手法を適用しました。得られた全レシーバー関数にアレー解析を適用したところ、日本列島直下のマントル不連続面でのP-s変換波(P410s/P660s)の検出に成功しました。この結果は、脈動実体波の利用により、地震活動とは独立に観測網直下のマントル不連続面を検出できることを示唆しています。現在、研究成果をまとめ、投稿準備中です。

该任务旨在使用新的分析方法（自动关注方法）使用有关波前曲率的信息来估计深地球结构。作为一种新尝试，我们提出了一种分析方法，该方法处理在较长持续时间的事件中，在远区域中产生的脉动P波。今年，我们使用数据（Nishida and Takagi，2022）在0.1-0.25Hz频段中系统地研究了S波搏动的激发。为了进行分析，我们使用了由灾难预防科学与技术研究所开发的HI-NET高敏性地震观察网络上691个观察点的水平运动。进行阵列分析以确定在脉动P波激发脉动的时期S-波是否激发，并且发现SV波比P波振幅小的数量级要小，但在许多区域都被激发。此外，已经开发了一种广义的接收器函数分析方法，用于使用脉动体波在观察点下进行深层结构估计。为了进行分析，我们在691 HI-NET观察点上使用了速度计记录进行上下移动。将广义的接收器函数分析方法应用于去年创建的脉动体波目录。当将阵列分析应用于所有获得的接收器函数时，我们成功地检测到了日本群岛下方地幔不连续性表面上的P-S转换波（P410S/P660S）。结果表明，使用脉动体波可以独立于地震活性在观测网络下方检测地幔不连续性。我们目前正在汇编我们的研究结果，并准备提交它们。

项目成果

常時微動トモグラフィーによる日本海溝・千島海溝沿い前弧海域下の3次元S波速度構造

使用微震断层扫描技术绘制日本海沟和千岛海沟弧前区域下的 3D S 波速度结构

• 发表时间: 2022
• 作者: 髙木 涼太;西田 究
• 通讯作者: 西田 究

Subsurface Imaging with Ocean‐Bottom Distributed Acoustic Sensing and Water Phases Reverberations

• DOI: 10.1029/2021gl095287
• 发表时间: 2022-01
• 期刊: Geophysical Research Letters
• 影响因子: 5.2
• 作者: Z. Spica;J. Castellanos;L. Viens;Kiwamu Nishida;T. Akuhara;M. Shinohara;Tomoaki Yamada

S-wave modelling of the Showa-Shinzan lava dome in Usu Volcano, Northern Japan, from seismic observations

• DOI: 10.1093/gji/ggac111
• 发表时间: 2022-05-19
• 期刊: GEOPHYSICAL JOURNAL INTERNATIONAL
• 影响因子: 2.8
• 作者: Takeo，Akiko;Nishida，Kiwamu;Aoki，Yosuke
• 通讯作者: Aoki，Yosuke

脈動P波の震源カタログ:波浪モデルWAVEWATCH IIIとの比較

脉动 P 波的震中目录：与波浪模型 WAVEWATCH III 的比较

• 发表时间: 2021
• 作者: 西田究 ; 高木涼太
• 通讯作者: 高木涼太

Nonlinear Earthquake Response of Marine Sediments With Distributed Acoustic Sensing

分布式声学传感海洋沉积物的非线性地震响应

• DOI: 10.1029/2022gl100122
• 发表时间: 2022
• 期刊: Geophysical Research Letters
• 影响因子: 5.2
• 作者: Viens, Loïc;Bonilla, Luis Fabian;Spica, Zack J.;Nishida, Kiwamu;Yamada, Tomoaki;Shinohara, Masanao
• 通讯作者: Shinohara, Masanao