ICRR共同研究発表会(2003/12/19) 神岡100mレーザー伸縮計の概要と観測記録 　　　　　　　　　　　　　新谷　昌人(東京大学地震研究所)

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1 ICRR共同研究発表会(2003/12/19) 神岡100mレーザー伸縮計の概要と観測記録 　　　　　　　　　　　　　新谷　昌人(東京大学地震研究所)

2 地下1000m、跡津川断層から約2kmの地点に設置

3 神岡のメリット 　　・地下1000m　　　　　地面振動・・・・小 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(0.1～0.01 above 0.5Hz) 　　　　　　　　　　　　　　　気温変動・・・・小 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(<<0.1K) 　　　　　　　　　　　　　　　岩盤・・・・強固、安定 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(飛騨片麻岩, vp=5450m/s) 　　　　　　　　　　　　　　　降雨、地下水位変動、気圧 　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・・影響小(?) 　　・跡津川断層近傍　　断層運動モニター

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5 GPS観測網(平原氏の資料より)

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9 神岡100mレーザー伸縮計 分解能：１ｘ１０－１３ ◎流体核共鳴効果（１ｘ１０－１１ ） ◎地球の常時自由振動（１ｘ１０－１２ ）
○サイレント・アースクエイク（１ｘ１０－１２ ） ○ コア・モード(1)：（１ｘ１０－１２ ） 　　　媒質の弾性的な復元力と分子結合力による振動のうち、コアに 　　　エネルギーが集中するもの △コア・モード(2) （１ｘ１０－１３ ） 重力（アルキメデスの浮力）を復元力とする流体中にある固体の運動 　　　（内部重力波） 　　スリヒター・モード 　 　コアー・アンダートーン

10 コア･モード２S２の例 1989年マコーリー地震（Mw=８.0）の場合の計算例：（川崎:1999）
周期 　1048秒（17．5分） 振幅 　重力変化　1.4x10-11m/s2 　伸縮変化 ～0.3x10-12strain

11 装置の概要、特長 　　・ヨウ素安定化YAGレーザー光源 　　　　　　　　　　　　　(波長安定度=ひずみ精度～10-13) 　　・直交干渉計 　　　　　　　　　　　　　(せん断ひずみ -> 気圧ノイズの低減、 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Toroidal mode検出) 　　・絶対長干渉計 　　　　　　　　　　　　　(sideband透過法、精度0.1μm -> 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　断層運動モニター)

12 εxxを検出 εxyを検出

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17 理論波形(GoticII) による地球潮汐 成分の除去

18 トレンド成分

19 気圧応答 ～0.5×10-8/25hPa =～2×10-10/hPa (linear成分のみ確認)

20 世界のレーザー 伸縮計の ノイズレベル

21 CMG 地震計 との比較

22 地震計(IDA)で 観測された 常時地球自由振動 (垂直成分)

23 従来の観測 (垂直成分)から 推定される 常時自由振動 レベル

24 十勝沖地震 (2003/9/26)

25 十勝沖地震 (2003/9/26) で励起された 自由振動

26 まとめ ・潮汐振幅　・・・　理論潮汐とほぼ一致(factorの異方性あり) ・長期トレンド　・・・　 10-7台の周期的(?)変動 ・気圧応答　・・・　linearで～2×10-10/hPa、shearでは確認できず ・自由振動帯　　・・・　数mHz～数十mHzで世界最高感度(～10-12/√Hz)、 それ以下ではf-1以上の勾配で悪化 ・地震　　・・・　十勝沖地震等(最大振幅1×10-6)、>2mHzで自由振動確認 課題 ・10mHz以下の雑音源の特定　・・・　 mHz帯の感度の向上　->　自由振動観測 ・干渉効率の向上　　・・・　S/Nの改善（>0.1Hz）　->　微小地震観測 ・絶対長干渉計の組込み　・・・　累積ひずみの観測　-> 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　断層運動と長期トレンドの関連(?)