海底下を探る技術
 



 海底の地質を調べるサイドスキャンソナー

海の底は、光がほとんど通らない暗黒の世界です。たとえ強力な光源を用いても、海中では光の減衰が大きく、遠くまで照らすことができません。しかし、光の代わりに音波を使うことにより、海底の様子を映し出すことができます。サイドスキャンソナーは、超音波を用いて海底面をあたかも衛星写真のように探査する海洋のリモートセンシングシステムです。サイドスキャンソナーによる音響探査データを精密に処理・解析することにより、海底面の微細地形、特に海底地質の情報が提供できます。

サイドスキャンソナーは、海底面の地質を調べるときに使われます。調査船は、下の図のように曳航体と呼ばれる装置を曳いて観測します。曳航体は、海底面に向かって10kHz~500kHzの周波数の扇形に広がる音波を発信します。そして海底で散乱し、戻ってきた音波を受信します。

 曳航体の概略
海底面から戻ってくる音波の強さは、海底面の「地質」を反映します。たとえば、ゴツゴツした溶岩などは音波が大きく散乱するため、強くはね返ってきます。平らな泥の面では音波の散乱が小さいため、そのほとんどは遠方に反射して戻ってきません。石塀では声をよくはね返すのに対し、カーテンには声を吸い取られるように感じるのと同じです。これは光の散乱現象と同じ原理です。この音波の強弱を記録紙上に濃淡表示することにより、海底面の音響的パノラマ写真を得ることができるのです。
 海底面の音響的パノラマ写真
上の図は、サイドスキャンソナー(イザナギ:東京大学大気海洋研究所所有)によって取得された富山県沖に広がる長大な深海チャンネル(海底の河川路のような地形)の音響的写真画像です。
飛騨山脈の侵食によって神通川などから供給される土砂が、乱泥流となって富山湾に流れこみ、地形に沿って日本海の深海部へ向かって700km以上に渡って運ばれた爪痕を表しています。


このようにサイドスキャンソナーは、音波を用いて海底面を探査する海洋のリモートセンシング機器であり、海底面の微細地形、特に海底地質の情報を得るのに役立ちます。
 

■ 製品開発: LampyridEye

当社は、サイドスキャンソナーにより取得された探査データを、処理解析するソフトウェア、「LampyridEye」シリーズを開発しました。収録した音響データに、放射量補正や幾何学的な補正などを施すことにより、精密な海底モザイクを作成します。

 海底下の地層境界面を探査するサブボトムプロファイラ

サブボトムプロファイラは、音波を使って海底下の地層境界面を探査するための装置です。
サブボトムデータからは海底下の地層断面画像を作成し、基盤や堆積層の分布を探査することができます。