神岡におけるレーザー伸縮計 京都大学大学院理学研究科 竹本修三 計画研究（サ）地球物理への応用

Kamioka Observatory （ Superconducting Gravimeter ） ・ ・ CMG-3T seismometer

100m Laser Strainmeter System N E The Optical Table 2 The Optical Table 1 The Data Acquisition System The Optical Fiber Cable CMG-3T Seismometer

① LS1 （ EW ） ② LS2 （ NS-EW ） ③ Absolute Strainmeter （ NS ） Laser Strainmeter System

Ext. EW NS

Original Record Drift Atmospheric Pressure Response Tidal Components EW Component Ext.

Atmospheric Pressure Response Drift Original Record Tidal Components Ext. NS Component

Comparison of Observed and Theoretically Expected Tidal Constituents (EW)

Comparison of Observed and Theoretically Expected Tidal Constituents (NS)

・ To explain the discrepancies, we investigated the topographic effects on tidal strain observation by applying the 3D-FEM program ANSYS ED (Cybernet Systems Ins.) to the strain data from June 12 to October 2 (113days). The relationship between the regional homogeneous strain, the local strain at the observation site, and the topographic effects

神岡鉱山周辺 地形図 (10 ｘ 10km)

4.5km × ● 1km N E Observatory (h=358m) Atotsu-River Takahara-River 1.8km h= － 2000m × 3D Finite Element Model (243 Elements) Poisson’s ratio σ = Young’s modulus E = 67GPa 4.5km

Contour Plot of T ● ● ● h=358m E N Contour Plots of T 11, T 21 and T 31 Contour Plot of T 31 Contour Plot of T 21 E N displacement

● ● ● Contour Plots of T 12, T 22 and T 32 Contour Plot of T 12 Contour Plot of T 32 Contour Plot of T 22 E N displacement h=358m E N

● ● ● Contour Plots of T 13, T 23 and T 33 Contour Plot of T 13 Contour Plot of T 23 Contour Plot of T 33 E N displacement h=358m E N

Matrix representing the topographic effects around the observation site obtained from 3D-FEM analysis e

Comparison between Observed and Theoretically Expected Tidal Constituents (before and after the topographic effects compensation) EW

Comparison between Observed and Theoretically Expected Tidal Constituents (before and after the topographic effects compensation) NS

ひずみデータ・気圧データ （ 2003 年 6 月 12 日～ 10 月 2 日： 113 日間） ext. EW NS 気圧 台風

0.0e e e e e e /1208/118/108/98/88/78/68/58/48/ STRAIN ATMOSPHERIC PRESSURE [hPa] EW NS 気圧 台風時におけるひずみ変化と気圧変化 ext.

8 月 9 日 12 時 2003 年台風 10 号の実際の進路と中心気圧 8月9日0時8月9日0時 8月8日0時8月8日0時 8 月 10 日 0 時 （気象庁のホームページより ） 台風位置表 Kamioka Obs.

仮定する台風の気圧勾配 p=p 0 （ 1+r/r 0 ） -3/2 [TRUBITSYN and MAKALKIN, 1976] （ p 0 は中心の気圧 =-50hPa, r 0 は p が約 1/3 になる距離 =500km ） p[hPa] r[km] p 0 =-50hPa r 0 =500km ext.

（気象庁のホームページより， ） 実際の台風と使用したモデルの気圧分布の比較 モデル （ P 0 =-38hPa ， r 0 =400km ） 実際

r[km] ext. r と ε ｒ ， ε θ の関係（計算結 果） εｒεｒ εθεθ （ P 0 =-50hPa ， r 0 =500km ， μ=25.1GPa ， ν=0.283 ）

p[hPa] [km] 仮定する台風の気圧勾配（ p 0 =-50hPa ， r 0 =500km ） r εｒεｒ εθεθ

EW NS ext. 観測値 計算値 観測値 計算値 ext. 1.4×10 -8 台風の荷重影響の観測値と計算値の比較

100m Laser Strainmeter in Kamioka （ Resolving Power ：１０ －１３ ） ◎ Free Core Nutation （１ｘ１０ －１１ ） ◎ Incessant Excitation of the Earth’s Free Oscillations （１ｘ１０ －１２ ） ○ Seismic Core Modes （１ｘ１０ －１２ ） △ Core Undertone （１ｘ１０ －１３ ） △ Slichter modes （１ｘ１０ －１３ ）

100m Laser Strainmeter System + Superconducting Gravimeter Continuous Excitation of Earth’s Free Oscillation Separation of “Spheroidal Modes” and “Torsional Modes” Slichter triplet: （１ｘ１０ －１３ ） ( PREM) retrograde (4.77h), central(5.31h), prograde(5.98h) Core Undertones （１ｘ１０ －１３ ）

ＦＧ－５型絶対重力計