常時地球自由振動データ解析に基づくmHz帯重力波の探索の新展開

基于恒定地球自由振动数据分析寻找mHz波段引力波的新进展

基本信息

批准号：
16029203
负责人：
綿田辰吾
金额：
$ 0.77万
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 on Priority Areas
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16029203/
关键词：
レーサ歪計表面波巨大地震歪地震動理論歪地動

项目摘要

将来の重力波探査計画の候補地として神岡鉱山地下が検討されている。神岡レーザーひずみ計は温度降雨などによる環境の変化に起因するノイズを避けるため、地表から1キロの深さにある観測坑道に設置されている。ひずみ計は南北と東西2方向に100メートル離れた岩盤上の2地点の距離の変化を検出し、計測器の分解能は1E-13に達する。地球潮汐から微小地震まで計測するDC-20Hzの超広帯域と超広ダイナミックレンジがこの装置の特徴である。2003年後半に発生した二つの巨大地震、2003年9月25(世界時)十勝沖地震M8.3と2003年8月21日ニュージーランド南方沖地震M7.5に伴う良好な長周期表面波と自由振動記録が得られた。気圧変化に不感である面積歪に換算したNS-EW成分では、十勝沖地震では周期約900秒の0T6まで明瞭に振幅スペクトルとして計測されている。1-4mHz表面波の帯域では、球対称地球で計算すると観測された歪波形と大きく異なる。観測された歪波形は地球を周回するラブ波の振幅が、球対称地球から予測される歪記録に比べ約5倍大きく、また観測されたレイリー波R2,R3に比ベラブ波G2,G3は約4倍の振幅を持つが、球対称地球では逆にラブ波はレイリー波の約半分の大きさとなる。今回新たに開発した非球対称地球モデル(自転、回転楕円形状、3次元大規模地球内部不均質構造)に対する理論合成歪計記録では、このラブ波の振幅異常をほぼ説明できる。ニュージーランド南方沖地震では1-4mHz帯域でラブ波が卓越した波形が観測された。球対称地球に対する理論合成歪記録ではG2の到達時刻が観測された時刻より約20秒遅れるが、非球対称地球に対する合成歪記録では到達時刻の差はほぼ解消される。レーザひずみ計が長周期地震計として機能することが確認された。

Kamioka矿地下被视为未来重力浪潮探索计划的候选地点。 Kamioka激光应变仪安装在距地面1公里深度的观测区中，以避免由于温度降雨和其他因素而导致的环境变化引起的噪音。应变量表检测到基岩上两个方向的两个方向的距离的变化，北，南，东和西两个方向，该仪器的分辨率达到1E-13。该设备具有超宽的DC-20Hz频带和超宽的动态范围，可测量从地球潮汐到微型Quake的所有内容。 Good long-period surface waves and free vibration records were obtained following the two massive earthquakes that occurred in the second half of 2003, the Tokachi Oki earthquake M8.3 on September 25, 2003 (World Time) and the New Zealand Southern Oki earthquake M7.5 on August 21, 2003. With the NS-EW component, which is converted to area distortion that is insensitive to atmospheric pressure changes, the amplitude spectrum明显测量高达0T6，在Tokachi Oki地震中约为900秒。在1-4 MHz表面波带中，观察到的失真波形与球形对称的土有显着不同。观察到的失真波形具有爱情波浪的振幅，地球绕地球的绕地球绕着球形对称地球预测的扭曲记录大约五倍，而Belab Wave g2和G3的振幅大约是观察到的雷利波浪R2和R3的四倍，但在球形对称地球上，爱情浪潮大约是rayle wave的一半。新开发的不对称地球模型（旋转，球形形状，3D大规模内部异质结构）的理论合成应力表记录几乎可以解释该爱波波的振幅异常。在新西兰南部奥基地震期间，在1-4 MHz乐队中观察到了一波杰出的爱情波。在球形对称地球的理论合成失真记录中，G2的到达时间比观察到的时间晚20秒，但是在球形对称地球的合成失真记录中，到达时间的差异几乎消除了。已经证实，激光应变表作为长周期地震计。