[SSS11-P10] 鉛直異方性におけるP波速度のレイリー波楕円率への影響
キーワード：パーティクルモーション、鉛直異方性、レイリー波
表面波の波形記録から地球表層の地球内部構造を推定する際、表面波が伝搬する2点間 の位相速度や群速度の分散曲線がこれまで用いられてきた。これとは別にレイリー波の楕 円率からも観測点の近くの場所での地球内部構造を推定できることが知られている (e.g., Tsuboi & Saito, 1983)。レイリー波の楕円率は固有関数の地表面での振幅比で定義され るため、位相速度よりも浅い部分の地球内部構造に感度が高く、より浅い部分の地球内部 構造を調べる際に有効である。強震動の研究分野でのサイト特性を簡便に評価するため に、常時微動の水平と上下成分の振幅比, H/V 値が用いられるが、基本的には同じ原理で ある。等方性媒質のおける楕円率の速度の深さ分布などに対する感度カーネルは Tsuboi & Saito (1983) や Tanimoto & Tsuboi (2009) で求められた。しかし、例えば細かな互 層の堆積層などでは、鉛直・水平方向で弾性定数が異なる鉛直異方性の効果が無視できな い場合もありえる。レイリー波は P-SV 波速度に対応するので等方性媒質と鉛直異方性媒 質では、S 波速度よりも P 波速度の楕円率への影響について調べる必要がある。鉛直異 方性媒質では弾性定数が5つとなり (A, C , L, N .F )、密度と弾性定数より表面波伝搬は等 方性媒質とほぼ同様に定式化できる。本研究では、鉛直異方性媒質における楕円率の感度 カーネルを定式化し、その影響を検討した。等方性媒質と同様に、変分原理と相反原理を 用いて、線形関係を求める。その時には通常の固有関数とは別に、媒質パラメータの変動 に対する扁平率の変動の表面で応力テンソルの一成分(ここでは垂直成分)を有限とする 人工的な固有関数と組み合わせる。等方性媒質における P 波速度の感度カーネルは S 波 速度のそれよりも小さく、より浅い部分にのみ感度を持つ。求められた P 波速度の感度 カーネルは、鉛直異方性媒質で PV 波速度と PH 波速度の感度カーネルの足し合わせにな る。重要な特徴として PV 波速度と PH 波速度は逆符号の感度を持つため、等方性媒質 でその和となるので P 波速度の感度カーネルが小さい。さらに等方性の P 波速度の感度 カーネルと鉛直異方性の PH 波速度のそれを比べると、PH 波速度の感度が大きく、イン バージョン法を用いて内部構造を推定する際により正確な推定ができると期待する。