重力測定は白嶺丸第5研究室設置のLa Coste & Romberg 社製のストレートライン型船上重力計(SL-2)を用いた.GH94~96航海では,陸上の重力値との接続は船橋基地,函館港,及び小樽港で行った.船橋港の専用岸壁の重力値は979789.4 mGal(IGSN 71系),函館港の岸壁の重力値は980377.3 mGal(IGSN 71系),小樽港第2岸壁の重力値は980501.8 mGal(IGSN 71系)である.船上重力計はGH93航海後に約1年かけてセンサー本体以外のコントロール部を更新していたため,ドリフト値が安定していない(上嶋,1995上嶋正人(1995)北海道南西沖の地磁気, 重力異常, 地磁気3成分, 北海道西方海域の環境変動に関する総合的研究.平成6年度研究概要報告書 -北海道南西沖海域-,地質調査所,10–20.).このため,航海をGH94a,GH94b,GH95a,GH95b,GH96a,GH96bの6航海に分け,各航海にて,ドリフト値を計算した.
フリーエア異常は次式により求めた.
g = gobs + δge
ΔgF = g-γ
ΔgF:フリーエア異常,gobs:重力の観測値,δge:エトベス補正値,γ:正規重力値,g:エトベス補正済み重力値.
正規重力は,WGS84の正規重力公式により算出した.ブーゲー重力異常は,次式により求めた.
ΔgB = ΔgF + δgB + T
ΔgB:ブーゲー重力異常,δgB:ブーゲー補正,T:地形補正.
地形補正及びブーゲー補正はFORTRANプログラム(FA2BOUG, Fullea et al., 2008Fullea, J., Fernández, M. and Zeyen, H (2008) FA2BOUG—A FORTRAN 90 code to compute Bouguer gravity anomalies from gridded free-air anomalies: Application to the Atlantic-Mediterranean transition zone. Computers&Geosciences, 34, 1665–1681.)を用いた.海水の密度を1.03 g/cm3,岩石の密度を2.3 g/cm3 と仮定し,観測点から20 kmよりも近傍では1 kmメッシュ,167 kmよりも近傍では2 kmメッシュのグリッドデータとして計算を行った.
なお,陸域に関してはフリーエア異常及びブーゲー異常の計算は実施していない.
地磁気の全磁力測定には EG&G Geometrics 社の G866 型プロトン磁力計を使用した.船体磁気の影響を避けるため,センサーを船尾から約250 m 後方に曳航し,音波探査及び重力測定と同時に観測を行った.観測位置はセンサーが船尾後方に曳航されていることを考慮して補正を行った.IGRFの係数については2015年の改訂版(12th IGRF)を使用した(Thébault et al., 2015Thébault, E., C. C. Finlay, C. D. Beggan, P. Alken, J. Aubert, O. Barrois, F. Bertrand, T. Bondar, A. Boness, L. Brocco, E. Canet, A. Chambodut, A. Chulliat, P. Coïsson, F. Civet, A. Du, A. Fournier, I. Fratter, N. Gillet, B. Hamilton, M. Hamoudi, G. Hulot, T. Jager, M. Korte, W. Kuang, X. Lalanne, B. Langlais, J.-M. Léger, V. Lesur, F. J. Lowes, S. Macmillan, M. Mandea, C. Manoj, S. Maus, N. Olsen, V. Petrov, V. Ridley, M. Rother, T. J. Sabaka, D. Saturnino, R. Schachtschneider, O. Sirol, A. Tangborn, A. Thomson, L. T.-Clausen, P. Vigneron, I. Wardinski, and T. Zvereva (2015) International Geomagnetic Reference Field: the 12th generation. Earth, Planets and Space, 67, 79.).
磁気異常値の算出方法は以下のとおりである.
ΔFsurvey = Fsurvey (X,t) - IGRF (X,t)
ΔFsurvey:磁気異常値,Fsurvey (X,t):全磁力の観測値,IGRF (X,t):観測年月日に合わせた国際標準地球磁場IGRFの値.