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地震波干渉法による地殻不均質構造と内陸地震の関係に関する研究

Research Project

Project/Area Number 11J03229
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Solid earth and planetary physics
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

髙木 涼太 (2013)  東北大学, 大学院理学研究科, 特別研究員(DC1)

高木 涼太 (2011-2012)  東北大学, 大学院・理学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2011 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2013: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2012: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords地震波干渉法 / 地震波速度変化 / 常時微動 / アレイ観測 / 微動探査 / 地殻不均質構造 / 相互相関テンソル / 2011年東北地方太平洋沖地震 / 相似地震 / 相互相関解析 / 2008年岩手・宮城内陸地震 / 地震波速度の時間変化 / 偏向異方性 / 強震動
Research Abstract

2011年東北地方太平洋沖地震に伴う地震波速度変化を詳細に調べるために, 東北大学が岩手県遠野に設置した広帯域地震計アレイ(遠野アレイ)で観測された常時微動データを用いた. 地震波速度変化の深さ分布の推定のために重要な速度変化の周波数依存性を, 広帯域・高周波数分解能で明らかにした. また, 常時微動の非等方性を考慮することで, 常時微動源の時間変化による見かけの地震波速度変化を軽減でき, 地震波干渉法による地下構造モニタリング精度の向上にも貢献した.
また, 2観測点間の相互相関テンソルの鉛直・動径成分と動径・鉛直成分の和と差を用いて, レイリー波とP波を分離する新手法を開発し, 遠野アレイのデータ解析からその有用性を実証した. この手法は, ロバストな常時微動探査手法の提案, 実体波と表面波を用いた地下構造推定の分解能向上, 常時微動の構成成分の理解に貢献すると考えられ, 本研究により三成分連続観測記録の有効な使用法を示した.
地震波干渉法で得られた解析結果を正しく解釈するには, 常時微動そのものの理解を深める必要がある. そこで, 遠野アレイを用いて, 常時微動の構成成分を推定した. その結果, 1 Hz以下では常時微動は主に表面波で構成されるが, 1 Hz以上では実体波成分が卓越することが明らかになった. また, 常時微動の各構成成分は海洋波浪に対応した1週間程度の短期的な時間変化と長期的な年周変化を示すものの, その構成成分比は時間に依らずほぼ一定であり, 常時微動の励起メカニズムは時間的に安定であることを明らかにした. 本研究の結果は, 地震波干渉法で得られた解析結果の解釈に重要な基礎情報を与える.
本研究による地震波干渉法の高度化と常時微動の構成成分の理解は, 地震波干渉法を用いて地殻不均質構造の時空間変化をより詳細に推定し, 内陸地震発生との関係を明らかにするための重要な成果である.

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(3 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2014 2013 2012 2011

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (13 results)

  • [Journal Article] Separating body and Rayleigh waves with cross terms of the cross-carrelation tensor of ambient noise2014

    • Author(s)
      Ryota Takagi, Hisashi Nakahara, Toshio Kono, and Tomomi Okada
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research : Solidearth

      Volume: 119 Issue: 3 Pages: 2005-2018

    • DOI

      10.1002/2013jb010824

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Monitoring of seismic velocity structure before and after the 2011 To hoku-Oki earthquake using array observation of ambient noise2013

    • Author(s)
      Ryota Takagi, Tomomi Okada, Toshio Kono, and Akira Hasegawa
    • Journal Title

      Proceedings of the 11th SEGJ International Symposium

      Pages: 455-457

    • DOI

      10.1190/segj112013-115

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Temporal change in shear velocity and polarization anisotropy related to the 2011 M9.0 Tohoku-Oki earthquake examined using KiK-net vertical array data2012

    • Author(s)
      Ryota Takagi, Tomomi Okada
    • Journal Title

      Geophysical Research Letters

      Volume: 39 Issue: 9

    • DOI

      10.1029/2012gl051342

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Coseismic velocity change in and around the focal region of the 2008 Iwate-Miyagi Nairiku earthquake2012

    • Author(s)
      Ryota Takagi, Tomomi Okada, Hisashi Nakahara, Norihito Umino, Akira Hasagawa
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research

      Volume: 117 Issue: B6

    • DOI

      10.1029/2012jb009252

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Temporal change in shear velocity and polarization anisotropy related to the 2011 M9.0 Tohoku-Oki earthquake examined using KiK-net vertical array data2012

    • Author(s)
      Ryota Takagi, Tomomi Okada
    • Journal Title

      Noise and Diffuse Wavefields -Extended Abstracts of the Neustadt Workshop-

      Pages: 88-89

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 遠野アレイデータを用いた2011年東北地方太平洋沖地震に伴う地震波速度変化2013

    • Author(s)
      高木涼太, 河野俊夫, 内田直希, 岡田知己, 長谷川昭
    • Organizer
      日本地震学会2013年度秋季大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2013-10-07
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 2011年東北地方太平洋沖地震に伴う地震波速度変化―遠野アレイの利用―2013

    • Author(s)
      高木涼太, 河野俊夫, 岡田知己, 長谷川昭
    • Organizer
      研究集会「不均質媒質における波動伝播の物理学の基礎と応用」
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2013-09-09
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 常時微動を用いた2011年東北地方太平洋沖地震後の地震波速度の時間変化の推定2013

    • Author(s)
      高木涼太, 内田直希, 岡田知己, 河野俊夫, 鈴木秀市, 日野亮太, 長谷川昭
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2013年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ
    • Year and Date
      2013-05-20
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Seismic velocity change after the 2011 Tohoku-Oki earthquake estimated from repeating earthquake data2012

    • Author(s)
      Ryota Takagi, Naoki Uchida, Tomomi Okada, Akira Hasegawa
    • Organizer
      AGU 2012 Fall Meeting
    • Place of Presentation
      サンフランシスコ, アメリカ
    • Year and Date
      2012-12-07
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Temporal change in shear velocity and polarization anisotropy related to the 2011 M9.0 Tohoku-Oki earthquake examined using KiK-net vertical array data2012

    • Author(s)
      Ryota Takagi, Tomomi Okada
    • Organizer
      Neustadt Workshop on Noise and Diffuse Wavefields
    • Place of Presentation
      ノイシュタット, ドイツ
    • Year and Date
      2012-11-12
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 相似地震を用いた2011年東北地方太平洋沖地震に伴う地震波速度変化の推定2012

    • Author(s)
      高木涼太, 内田直希, 岡田知己, 長谷川昭
    • Organizer
      日本地震学会2012年秋季大会
    • Place of Presentation
      函館
    • Year and Date
      2012-10-17
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Temporal change in shear velocity and polarization anisotropy related to the 2011 M9.0 Tohoku-Oki earthquake examined using KiK-net vertical array data2012

    • Author(s)
      Ryota Takagi, Tomomi Okada
    • Organizer
      Global-COE symposium 2012, Achievement of G-COE Program for Earth and Planetary Dynamics and the Future Perspective
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2012-09-27
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Temporal change in shear velocity and polarization anisotropy related to the 2011 M9.0 Tohoku-Oki earthquake examined using KiK-net vertical array data2012

    • Author(s)
      高木涼太, 岡田知己
    • Organizer
      研究集会「不均質媒質における波動伝播の物理学の深化-理論・実験・観測・シミュレーションからの複合的アプローチ-」
    • Place of Presentation
      東京大学地震研究所
    • Year and Date
      2012-09-12
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 相似地震解析による2011年東北地方太平洋沖地震に伴う地震波速度低下2012

    • Author(s)
      高木涼太, 内田直希, 岡田知己, 長谷川昭
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2012年大会
    • Place of Presentation
      幕張
    • Year and Date
      2012-05-23
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Temporal change in seismic velocity and polarization anisotropy related with the 2011 M9.0 Tohoku earthquake using KiK-net vertical array data2011

    • Author(s)
      Ryota Takagi, Tomomi Okada
    • Organizer
      AGU 2011 Fall Meeting
    • Place of Presentation
      アメリカ,サンフランシスコ
    • Year and Date
      2011-12-07
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] KiK-netを用いた2011年東北地方太平洋沖地震に伴う地震波速度と偏向異方性の時間変化2011

    • Author(s)
      高木涼太, 岡田知己
    • Organizer
      日本地震学会2011年秋季大会
    • Place of Presentation
      静岡
    • Year and Date
      2011-10-12
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 大地震に伴う地震波速度の時間変化-KiK-netを用いた2011年東北地方太平洋沖地震に伴う地震波速度と偏向異方性の時間変化の検出の試み-2011

    • Author(s)
      高木涼太, 岡田知己
    • Organizer
      研究集会「リソスフェアの短波長不均質性のイメージングとモニタリングに関する研究の高度化-地殻活動領域の構造特性の時空間変化の解明に向けて-」
    • Place of Presentation
      東京大学地震研究所
    • Year and Date
      2011-09-07
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 常時微動の相互相関解析による東北地方中央部におけるレイリー波群速度分布2011

    • Author(s)
      高木涼太, 岡田知己, 中原恒, 海野徳仁, 長谷川昭
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2011年大会
    • Place of Presentation
      幕張
    • Year and Date
      2011-05-23
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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Published: 2011-12-12   Modified: 2024-03-26  

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