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重力変化(GRACE)と変形(GPS)を併用した地球変動の研究

利用重力变化 (GRACE) 和形变 (GPS) 研究全球变化

基本信息

批准号：
08J03801
负责人：
小川涼子
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

2002年に打ち上げられたGRACE重力衛星によって、様々な地域や時間スケールの重力変化が捉えられている。本研究では重力の時間変化という切り口による新たな地球物理学的現象の解明を目指し、研究を進めた。1.二次の成分を持った重力の経年変化陸地において、GRACEが観測する重力変化は主に貯水量を反映している。貯水量は降水量等のフラックスの積分値であり、もし長期的な一次変化成分があれば、GRACEの重力変化には二次の変化成分が現れるはずである。本研究では、GRACEによる重力の時間変化時系列を季節変化と二次関数でモデル化し、重力変化の加速・減速についてその大きさや地理的分布を議論した。さらに陸水モデルや降水量データからも同様の二次的な変化分を比較した結果、GRACEで得られた加速・減速の変化は、降水量の直線的な時間変化を反映している可能性が高いことを示した。2.シベリア永久凍土帯における重力の季節的・経年的な変化地球温暖化に伴って、様々な地域の陸氷は融解し海面上昇に影響を与えている。GRACEデータによる経年的な重力変化を見てみると、永久凍土で覆われている東シベリアでは、年間約30.7Gtという顕著な貯水量の増加が見られる。これはパタゴニアの氷河の融解量に匹敵し、海面上昇を和らげる作用を持つ。永久凍土域では凍土の不透水性のため冬の地下水の涵養がなく、また余剰水が氷として冬越しできるため、その陸水変動は、温帯とは異なる季節変化を示し、さらに貯水量の経年変化は大きい。本研究ではGRACEデータと降水量や河川流量データといった地上観測データを比較することで、永久凍土における季節的および経年的な水収支を議論した。その結果、降水量の増加が貯水量増加の直接的原因であるが、許容貯水量自体が増大している可能性が示唆された。

In 2002, the GRACE gravity satellite was launched. This study is aimed at understanding and studying the phenomenon of gravity in time. 1. The secondary component of gravity is reflected in the gravity of the earth and in the water storage of the earth. Water storage capacity is the integral value of precipitation, and the long-term primary transformation component is the secondary transformation component of GRACE. In this study, the time series of gravity variation, seasonal variation, quadratic variation, acceleration and deceleration of gravity variation, and geographical distribution are discussed. The results show that GRACE has a high probability of obtaining acceleration and deceleration changes, and precipitation changes in a straight line 2. Changes in the gravity of the permafrost zone, seasonal changes in the temperature of the earth, changes in the temperature of GRACE annual gravity variation is observed in the permafrost, and annual water storage increases by approximately 30.7 Gt. The effects of sea level rise and solar radiation on the melting volume of the Yellow River remain unchanged. The permafrost region is characterized by the impermeability of frozen soil, the conservation of groundwater in winter, the fluctuation of land water, the variation of temperature and the seasonal variation of water storage capacity. This study compares precipitation and river discharge with ground measurements of permafrost and seasonal and annual rainfall. As a result, the increase of precipitation and the direct cause of the increase of water storage capacity are shown in this paper.