平成12年度の研究成果
データ処理解析研究班（第４班）
４班の成果については大きく２つに分けることができる。１つは、海半球ネットワークのデータセンターとしてのシステム開発とデータ公開であり、もう１つは、海半球ネットワーク及びその他のグローバル観測網のデータを解析して地球内部の活動を明らかにすることである。平成12年度には、世界何れの研究者もデータセンターを通じて、海半球ネットワークの地震（海洋島）・電磁気（海洋島＋海底横断ケーブル）・測地（超伝導重力＋GPS）のデータが入手可能になった。
特に圧倒的にデータ量の多い地震データに関しては、NINJA（New Interface for Networked JAVA Applications）と名付けたデータ流通システムを開発した。このシステムによれば、ユーザーはCD-ROM１枚で自分のパソコンからネットワーク連合に加入する全ての観測網のデータを、観測網の個々の特性を一切気にすることなくダウンロードすることができる。もちろん、NINJAシステムによらずともネットワーク連合に加入するデータセンターのどこかにアクセスすれば、全ての観測網のデータが統一フォーマットで入手可能である。現在このネットワーク連合に加入しているのは、日本のOHP（海半球広帯域地震観測網）、JMA（気象庁広帯域地震観測網）、EOC（地震研究所関東甲信越広帯域観測網）、TPC-1（地震研究所-IRIS海底ケーブル地震観測点）、台湾のBATS (Broadband Array in Taiwan for Seismology)、米国のIRIS (Incorporated Research Institutions for Seismology)、IRIS/IDA、IRIS/USGS、及び米中共同のIRIS/CDSNである。データにはイベントデータと連続データとがあり、イベントデータは震源情報、地域情報、観測点情報などによって様々に検索が可能である。また、連続データはダウンロードする前に波形を画面で見てチェックすることができる。
データ解析の結果に関しては、海半球計画最後を締めくくるにふさわしい成果が地球電磁気学の分野から生まれた。この成果は、本ニュースレターの別項で濱野洋三氏によって報告されている。これは、地球の主要な非双極子磁場はコア起源ではなく、コアのトロイダル磁場とマントル最下部の非均質電気伝度度構造とのカップリングによって生じたものであるとするアイデアに基づくもので、地球電磁気学だけでなく地震学やマントルダイナミクスにもインパクトを与える内容となっている。
「海半球ネットワーク計画」を実施する中で生まれた新しい分野である「常時地球自由振動論」については、これまでにもニュースレターで何度か紹介してきた。前号では、常時地球自由振動が（未発見の）大気常時自由振動と共鳴している証拠、及び年周変動を起こしている証拠を見出したことを報告した。平成12年度には、常時地球自由振動が大気擾乱によって励起されるとして体系的な常時地球自由振動理論を展開し、計算と観測との見事な一致を得た（図１）。
 |
|||
| 図１ 常時地球自由振動のパワースペクトル。実線が観測から求めたもの。点線が理論に基づくもの。周波数７mHz以下での両者の一致は著しい。 | |||
更に、解析の範囲を高周波側にずっと伸ばし、いわゆる「地球内部の地震波透明帯域」と呼ばれる２mHzから20 mHzの帯域（長周期地震学が対象としている地震波帯域）全体において、その透明度の上限がグローバル且つランダムに（恐らく大気擾乱によって）励起されたレーリー波基本モードによって規定されていることを明らかにした。その他、「海半球ネットワーク計画」ではマントル遷移層に関して多くの地震学的成果を上げてきたが、平成12年度にはそれらを集大成し、マントル遷移層がマントルダイナミクスに果す役割を論じた研究が行われた。その結果は近々（８月）、Reviews of Geophysics に掲載される予定である。
測地学の分野では、GPSによる西太平洋域での地球表層運動の測定から、西太平洋域への海洋プレートの沈み込みのプロセスの詳細、及びそのインド・オーストラリアプレートのユーラシアプレートへの衝突との関連が明らかになりつつある。特に、後者に関しては中国との共同研究が動きつつあり、より大きな枠組みのプレート変形論に発展しようとしている。