石井美明

石井実秋氏は地震学者であり、ハーバード大学の地球惑星科学の教授です。

石井はカナダのオンタリオ州にあるミッドランド中等学校に通い、1994年に卒業した。^[1]その後、トロント大学で物理学を学び、 1998年に優秀な成績で理学士号を取得した。学部生時代には、ジェリー・X・ミトロヴィツァの指導の下、氷河の回復に関する研究を行った。^[1]

石井は、指導教官のジェローン・トロンプの指導の下、ハーバード大学で博士研究を行った。そこで彼女は、地震データを用いて地球のマントルの横方向の密度の変化を測定する研究を行った。 ^[2]彼女は、最下層のマントルの組成に不均一性があり、太平洋とアフリカの下には平均よりも密度の高い物質があることを発見した。^{[3]地震学者の}アダム・ジェウォンスキーとともに、石井は地球の核の領域を特定し、彼らはそれを最内核と呼んだ。この領域は内核の中心部に位置し、内核の大部分と比較して明確な異方性、つまり波の伝播パターンを示している。^{[4] [5]}彼女は、地球のマントルと内核を研究した博士論文「地球のマントルと内核の大規模構造」を発表し、2003年に博士号を取得した。^[6]

2003年から2005年まで、石井はサンディエゴ大学スクリップス海洋研究所で博士研究員として働き、日本から高感度地震計ネットワーク（Hi-net）のデータを収集した。彼女はそのデータを逆投影して、スマトラ島を壊滅させた2004年のボクシングデー地震と津波に伴う1200kmに及ぶ断層破壊を地図に描くことができた。^{[7] [8]彼女と地震学者}ジョン・ヴィデールを含む同僚たちは、この地震が480秒間続き、毎秒2.5kmの安定した断層破壊速度を特徴としていることを発見した。彼らが採用した方法は現在「ビームバックプロジェクション」として知られており、一連の地震計を単一の大地震の発生場所に遡及的に向け、地震エネルギーが時間内にどこで放出されたかを追跡するために使用される。^[9]

2006年、石井はハーバード大学の地球惑星科学の助教授に就任した。2010年に准教授に昇進し、2013年に教授となった。そこで彼女は地震エネルギーの記録を利用して地球内部の構成と構造を理解し、地震の性質を研究している。彼女の研究の目的の1つは、世界中で発生した地震をより正確に特定し特徴づけるより迅速な方法を構築し、将来どのような地震が予想されるかをよりよく理解することである。^[10]

研究プログラムを通じて、石井はポスドク研究員として開発した逆投影法を改良し、強化し続けている。世界中の地震計のネットワークで取得したデータを統合することで、地震波の軌跡をより正確にマッピングできるようになった。^[10]また、石井は地球の内部構造の変形を探すために全地球測位システム（GPS）ネットワークデータも利用している。 ^[10]マントル（地殻と内核の間の地球の層）にある岩石や鉱物は、マントル内に存在する膨大な熱と圧力のために、ゆっくりとした対流サイクルで動いている。石井と彼女のチームは、長期間にわたるこれらの対流サイクルのダイナミクスを理解しようとしており、それが科学者によるマントルの組成の理解を深め、より効果的な地震検知および警報システムにつながる可能性がある。

2011年3月11日に東北地方を襲った地震と津波は1900年以降で4番目に大きな地震となったが、石井は地震の発生と拡大の仕組みを理解するために自身の分析手法を応用した。^[11]それまで、この地域でこれほどの規模の地震が発生するとは科学者は考えていなかった。予備的なコンピューターシミュレーションにより、石井と同僚は地震中に日本海溝の長い部分（約390km）が2～3分の間に破壊されたことを発見した。^[11]ワシントンポストの記者は、2018年11月に発生したマグニチュード7.0の地震であるアンカレッジ地震の特徴を明らかにするためにも石井の分析と視覚化手法を応用した。 ^[12]

石井は、20世紀半ばから後半にかけて行われた核兵器の地下実験の影響についても研究している。^[5]地震と異なり、核爆発の正確な震源地は分かっており、爆発の波形は単純なスパイクである。彼女は、核実験を監視するウィーンに拠点を置く組織である包括的核実験禁止条約機構（CTBTO）準備委員会に属する一連の機器によって収集された地震データを活用している。^[13]地震データに加えて、機器は超低周波音、水中音響、放射線データも収集している。

石井氏は地震データを使って、地球の「X線」と呼ばれる撮影を行い、地震波が地球内部のさまざまな層に当たったときにどのように跳ね返るかを研究しています。^[14]医療用画像診断で使用されるX線やCTスキャンと同様に、地震波は跳ね返り、通過する媒体に基づいて方向を変えます。これにより、研究者は地球内部の構成についてのアイデアを得ることができます。石井氏はまた、これらのデータを使用して、地球の固体内核と液体外核の境界で何が起きているのかを理解し、固体内核がどれだけ速く成長しているかを理解しつつあります。^[13]

• アリス・ウィルソン賞、カナダ王立協会、2004年
• チャールズ・F・リヒター早期キャリア賞、アメリカ地震学会、2008年^[15]
• ジェームズ・B・マセルウェイン賞、アメリカ地球物理学連合、2009年^[2]
• アメリカ地球物理学連合フェロー、2009年
• カブリフェロー、カブリ先端科学プログラム、米国科学アカデミー、2012年^[16]
• IRIS/SSA 特別講師、米国地震学研究機関および米国地震学会、2012年～2013年

• 石井三秋（2011）「東北地方太平洋沖地震Mw9.0の高周波破壊特性」地球惑星宇宙.63 （ 7）：609-614.Bibcode ： 2011EP &S...63..609I.doi ：10.5047/ eps.2011.07.009 .
• 石井, ミアキ; シアラー, ピーター M.; ヒューストン, ハイディ; ヴィデール, ジョン E. (2005). 「Hi-Net アレイで撮影した 2004 年スマトラ-アンダマン地震の範囲、継続時間、速度」。Nature . 435 ( 7044): 933–936. Bibcode :2005Natur.435..933I. doi :10.1038/nature03675. PMID  15908984. S2CID  4415141.
• 石井 正之; Dziewonski, AM (2002). 「地球の最も内側の内核: 半径約 300 km における異方性挙動の変化の証拠」米国科学アカデミー紀要. 99 (22): 14026–14030. doi : 10.1073/pnas.172508499 . PMC  137830. PMID  12374869 .
• 石井 美秋; トロンプ イェロエン (2001)。「自由振動と自由大気重力異常によって制約される地球マントルの均等度横方向変動」。Geophysical Journal International。145 (1) 。オックスフォード大学出版局 (OUP): 77–96。Bibcode  : 2001GeoJI.145 ...77I。doi : 10.1111/ j.1365-246x.2001.00385.x。ISSN 0956-540X。