超伝導重力計国際観測網データを使った地球の核の固有振動の検出

利用超导重力仪国际观测网数据探测地核自然振动

• 批准号: 04F04067
• 负责人: 佐藤 忠弘
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: National Astronomical Observatory of Japan
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04F04067/
• 关键词: スマトラ北西部沖地震; 超伝導重力計国際観測網GGP; 超伝導重力計; 低周波地球自由振動; 地球内部の密度構造; OSOモード; OSO振幅の緯度依存性; 3次元トモグラフィーモデル; 非線形最小2乗法; 地球核; 北スマトラ西方沖地震; GGPデータ

2004年12月26日にスマトラ北西部沖で、Mw=9.3の地震が発生した。この巨大地震により発生した地震波は、超伝導重力計国際観測網GGP(Global Geodynamics Project)に参加している多くの観測点でも高いS/N比で観測された。ここでは、研究分担者が中心となって行った、世界のGGP観測点のデータを使ったスマトラ地震の解析結果について報告する。主な成果として、以下の2つがあげられる。1.低周波地球自由振動の解析結果周波数1mHz以下の地球自由振動の固有モードのパラメータ(周波数、Q、特に各モードのスプリッテング幅)を精密に決定することは、マントルや核の3次元密度構造を改良する上で大きな拘束条件を与える。スマトラ地震時の11箇所のGGPデータの解析から、_2S_1、_0S_2、_0S_3について、上記パラメータを従来にない精度で決定することに成功した。この結果は、米国の国際誌Geophysical Research Letter(GRL)で出版された。2.OSOモードの振幅の緯度依存性OSOモードは、半径方向の振動である。モードには、地球の圧縮率が主に効いており、Qが高いことが知られている。国立天文台の観測点オーストラリア・キャンベラでは、このモードが90日近くに渡って観測された。この観測点も含め13箇所のGGPデータの解析から、OSOの周期とQ-値を、0.8146505±9.710^<-8>、5514±8の高精度で決定した。特筆すべきこととして、世界で初めて、このモードの振幅の緯度依存性を発見したことがあげられる。3次元トモグラフイーを使ったモデル計算との比較から、観測値が、緯度依存性のみならず、経度分布についても内部構造を反映していることが確かめられた。南半球での両者の差が大きく、地球内部の3次元構造についての問題点の一つを示唆している。この成果は、GRLに投稿済である。

On December 26, 2004, the にス にス トラ トラ occurred in the north western impulse with a magnitude of で and a magnitude of Mw=9.3. The が earthquake triggered the た. こ の huge earthquake に よ り 発 raw し た seismic wave は, super 伝 conducting gravimeter 観 international survey of GGP (Global Geodynamics Project) に attend し て い る more く の 観 point で も い high S/N ratio で 観 measuring さ れ た. こ こ で は, research sharers が center と な っ て line っ た, の world GGP 観 point の デ ー タ を make っ た ス マ ト ラ earthquake の analytical results に つ い て report す る. The main な result is と て て, and the following are な 2 があげられる があげられる. 1. The low frequency earth free vibration analytical results cycle for 1 MHZ の の earth under free vibration inherent モ の ー ド の パ ラ メ ー タ (number of frequency, Q, special に モ ー ド の ス プ リ ッ テ ン グ picture) を precision に decided す る こ と は, マ ン ト ル や nuclear の 3rd density structure improved を す る で large き を な constraint conditions and え る. ス マ ト ラ earthquake の 11 is の GGP デ ー タ の parsing か ら, _2S_1, _0S_2, _0S_3 に つ い て, written パ ラ メ ー タ を 従 to に な い precision で decided す る こ と に successful し た. The で results of the で are published in the Geophysical Research Letter(GRL)で された. 2.OSOモ モ ド ド <s:1> amplitude <e:1> latitude dependence OSOモ ド ド radii direction <s:1> vibration である. モ ー ド に は, earth の 圧 shrinkage が main に unseen い て お り, high Q が い こ と が know ら れ て い る. The national observatory の 観 point オ ー ス ト ラ リ ア · キ ャ ン ベ ラ で は, こ の モ ー ド が nearly 90 days く に crossing っ て 観 さ measurement れ た. こ の 観 point も containing め 13 is の GGP デ ー タ の parsing か ら, OSO の cycle と Q - numerical を, 0.8146505 9.710 mm ^ < - > 8, 5514 + 8 の high-precision で decided し た. Special pen す べ き こ と と し て, the early で め て, こ の モ ー ド の amplitude の latitude dependence を 発 see し た こ と が あ げ ら れ る. Three dimensional ト モ グ ラ フ イ ー を make っ た モ デ ル computing と の is か ら, numerical が 観 test, latitude dependence の み な ら ず, 経 degree distribution に つ い て も を reflect internal structure し て い る こ と が か indeed め ら れ た. The で <s:1> in the southern hemisphere has a が large く く difference between the two, and the <s:1> three-dimensional structure inside the earth has a に て て て. The problem point <e:1> is を を indicating that て る る る る る る る る る る る. The results of に and GRLに are submitted to である.

项目成果

Scale factor calibration of a superconducting gravimeter at Esashi

Esashi 超导重力计的比例因子校准

• 发表时间: 2005
• 期刊: Journal of Geodesy (in press)
• 作者: Y.Tamura;T.Sato;Y.Fukuda;T.Higashi
• 通讯作者: T.Higashi

A search for the Slichter triplet with superconducting gravimeters: Impact of the density jump at the inner core boundary

• DOI: 10.1016/j.jog.2005.08.033
• 发表时间: 2006
• 期刊: Journal of Geodynamics
• 影响因子: 2.3
• 作者: S. Rosat;Y. Rogister;D. Crossley;J. Hinderer

High‐resolution analysis of the gravest seismic normal modes after the 2004 Mw = 9 Sumatra earthquake using superconducting gravimeter data

• DOI: 10.1029/2005gl023128
• 发表时间: 2005-07
• 期刊: Geophysical Research Letters
• 影响因子: 5.2
• 作者: S. Rosat;Tadahiro Sato;Y. Imanishi;J. Hinderer;Yoshiaki Tamura;Herbert McQueen;M. Ohashi