S01P

[S01P-09] One-step waveform inversion of ScS reverberations for the upper mantle discontinuity.

*Jumpei Maruyama¹, Hitoshi Kawakatsu¹, Nozomu Takeuchi¹ (1. Earthquake research institute, the University of Tokyo)

ScS波とその多重反射はマントル内の不連続面の特徴を調べる上で有用であり，410km不連続面や660km不連続面といった主要な不連続面に加えて，512km不連続面のようなより小さなものや，Gutenberg不連続面(G)のような海洋地域に特有の浅い不連続面についての情報を得ることができる．従来の研究で用いられた解析手法 (Revenaugh & Jordan, 1991)は，1段階目に主要ScS波の走時，地殻の厚さと反射系数，マントルの平均的なQ値のパラメータをインバージョンを解くことで推定し，その結果を利用して2段階目にマントル内不連続面の反射系数の深さプロファイルを計測するものであった．

しかし，海洋で考えられているような浅いGの存在下で数十秒より長周期のフィルタをかけた場合，1段階目のインバージョンを解く際に，Gからの反射波と主要ScS波の干渉をマントルの平均的なQ値の変化として解釈してしまい，結果としてQ値とGの反射係数といったパラメータを系統的に誤って推定してしまう可能性があることが分かった(丸山，2018，修士論文)．特にGの深さが過去に推定されたような80km程度であった場合，マントルの平均的なQ値が15%近く過大評価され，結果としてGの反射系数が本来の値の7割程度に過小評価されてしまう．

この問題を回避するための新たな手法として，ScS波の波形から従来のパラメータに加えて直接Gのような浅い不連続面の深さと反射係数を同時に推定する波形インバージョン手法を用いる．このような手法の効果を検証するため，波形計算ソフトウェアDSM(Takeuchi et al. 1996)を用いてG不連続面をもつ１次元モデルから理論波形を生成し，これに対して予備的な解析を行った．その結果，従来の手法ではマントル全体の平均的なQ値が大きく過大評価されるのに対し，本手法では不連続面の深さの初期値がモデルの値に十分近ければ，Q値の推定が大きく改善されることが分かった．