1702地球物理及び地球化学

太陽表面の観測データから観測困難な乱流構造を調べるための、新たな手法の開発に成功しました。深層学習（ディープラーニング）技術を利用し、数値シミュレーションで得られたデータと観測可能な情報をもとにして、観測が難しい情報を推定できるようになったのです。

トレハロース水溶液の低温・高圧下での体積測定を行い、溶媒水の可逆な液体 - 液体転移の直接観測に成功しました。低濃度トレハロース水溶液ガラスを用いることで、広い温度・圧力領域での低密度状態と高密度状態間の転移の観測を可能にし、低密度と高密度の液体状態の存在の実証とそれらの間の転移の直接観測に成功しました。水には低温で異なる2つの液体状態が存在することの実験的証拠であり、水の低温での不思議な性質の解明に繋がることが期待されます。

宮崎平野から採取した過去の津波堆積物の化学的な組成から判別を行う地球化学的判別を行いました。これに加え重鉱物の分析を行い、1662年の寛文日向灘地震による津波堆積物の特徴を明らかにすることで、他の堆積物と区別することに成功しました。

国土地理院が全国に展開している電子基準点等のＧＮＳＳ連続観測網（ＧＥＯＮＥＴ）の観測結果から求めた、2021年12月中旬から2022年1月中旬までの１か月間の地殻変動概況では、東北地方を中心に、平成23年（2011年）東北地方太平洋沖地震後の余効変動が見られます。

3次元ラグランジュ流の理論式を導出し、冬季成層圏の赤道域から極域に向かう「深い循環」が東シベリアで強く、北アメリカでは逆向きとなる特徴的な構造を持つことが解明された。成層圏・中間圏の物質循環の3次元構造を記述する理論構築を行った。オゾンは赤道上部成層圏で生成され成層圏の大気循環に乗って世界中に運ばれる。その流れのルートを見出す理論ツールを開発したことになる。

津波堆積物を含む地層を垂直方向に連続してミリ間隔の高密度で年代測定を行うことで、年代的に地層の欠損がないことを確認する手法を新たに開発し、抜け落ちのない津波の履歴を復元した。三陸海岸北部（岩手県野田村）から地層を採取し、1611年慶長奥州津波由来の堆積物を発見した。一方で、同地層には1454年享徳津波による堆積物は含まれないことも確認した。この結果は、1454年に享徳津波が三陸海岸北部を襲った可能性を否定するものである。

2022年１月22日１時８分に日向灘で発生した地震について、電子基準点で観測された１月30日８時59分までのデータを解析した結果、電子基準点「宇目(021082)」や「米水津(021080)」で水平方向にわずかな変動が、上下方向では「北川(950476)」や「大分佐伯(940090)」で１cm程度の沈降が見られるなど、大分県や宮崎県北部とその周辺で小さな地殻変動が検出されました。１月24日発表の解析結果と整合的です。

2016年熊本地震本震を引き起こした布田川断層に沿って、現在のほぼ水平にずれる断層運動と異なり、縦にずれる断層運動を示す鉛直落差が200 mにも及んでいることを発見し、最後の阿蘇火山カルデラ噴火（約9万年前）後に布田川断層の運動方式が、縦ずれ卓越から横ずれ卓越へ変化したことを破砕帯の地質学的観察と物理特性の解析から明らかにしました。

2022年1月15日（UTC）にトンガ王国の首都ヌクアロファから北に約60kmの位置にあるフンガトンガ・フンガハアパイ（Hunga Tonga-Hunga Ha'apai）火山が噴火しました。日本の地球観測衛星「だいち2号」（ALOS-2）に搭載された合成開口レーダー（PALSAR-2）のデータを使用して画像の分析を行いました。フンガトンガ・フンガハアパイ火山の中央部に噴火による影響とみられる明瞭な地形変化が認められます。トンガタプ島で噴火後に反射強度が下がっている領域が見られます。津波などの原因で浸水または水没した可能性があります。