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海底測地観測の高精度化を通した東北沖地震に伴う余効変動プロセスの解明

Research Project

Project/Area Number 17J02652
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Solid earth and planetary physics
Research InstitutionHokkaido University (2018)
Tohoku University (2017)

Principal Investigator

富田 史章  北海道大学, 理学研究院, 研究員

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2018: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords2011年東北沖地震 / GPS音響結合方式 / 海底地殻変動観測 / 測地インバージョン / 粘弾性緩和
Outline of Annual Research Achievements

本研究は,(1)GPS音響結合方式による海底地殻変動観測(以後,GPS-A観測)データ解析の高精度化を図ることで,2011年東北地方太平洋沖地震(以後,東北沖地震)後の詳細な海底地殻変動場を明らかにし,(2)(1)の結果を用いて東北沖地震に伴う地震後地殻変動(余効変動)のモデル化を行う,ことで構成される.
(1)GPS-A観測データ解析においては,海中音速の傾斜構造を取り入れた傾斜パラメータと海底局位置(海底での変位)の同時推定を試みた.同時推定では,カルマンフィルタを導入することで海中音速構造の詳細な時空間変化を捉えることを試みた.しかし,海底局位置と傾斜パラメータ間のトレードオフが顕著であり,単一音響測距ごとでの精密測位は困難であることがわかった.一方で,観測時間内で普遍な海中音速の傾斜構造については,一部の観測データにおいては除去できることが判明し,測位精度の改善に成功した.
(2)東北沖地震に伴う余効変動のモデル化では,(1)によって改善された測位結果を得るのに時間を要したため,従来手法によるGPS-A観測成果を用いて解析を実施した.GPS-A観測成果と,余効変動要因の一つである粘弾性緩和に関する先行研究のモデルを比較したところ,粘弾性緩和の発生要因である地震時すべり分布モデルの不確定性が余効変動のモデル化に与える影響が大きいことがわかった.そこで,粘弾性緩和の影響をグリーン関数として取り入れること(粘弾性グリーン関数)で,地震時すべり分布と地震後すべり分布の同時推定を行った.その結果,東北沖地震後の海底地殻変動データを加えることで,地震時・地震後ともにこれまでより高空間分解能でのすべり分布を得ることに成功した.このことは,地震が発生した後であっても,海底地殻変動観測などの観測網を充実させることで,地震後の測地観測から地震時の変動を拘束できることを示している.

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2018 2017 Other

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Seafloor Geodetic Observations to Reveal Co- and Post-Seismic Slip Distributions of the 2011 Tohoku-Oki Earthquake2018

    • Author(s)
      Tomita, F., Y. Ohta, T. Iinuma, R. Hino, M. Kido, and N. Uchida
    • Journal Title

      2018 OCEANS - MTS/IEEE Kobe Techno-Oceans (OTO)

      Volume: 1 Pages: 1-4

    • DOI

      10.1109/oceanskobe.2018.8559370

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Learning from crustal deformation associated with the M9 2011 Tohoku-oki earthquake2018

    • Author(s)
      Wang Kelin、Sun Tianhaozhe、Brown Lonn、Hino Ryota、Tomita Fumiaki、Kido Motoyuki、Iinuma Takeshi、Kodaira Shuichi、Fujiwara Toshiya
    • Journal Title

      Geosphere

      Volume: 14(2) Issue: 2 Pages: 552-571

    • DOI

      10.1130/ges01531.1

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Along-trench variation in seafloor displacements after the 2011 Tohoku earthquake2017

    • Author(s)
      Tomita, F, M. Kido, Y. Ohta, T. Iinuma and R. Hino
    • Journal Title

      Science Advances

      Volume: 3 Issue: 7 Pages: 1-7

    • DOI

      10.1126/sciadv.1700113

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Extension of postseismic geodetic observations constrains on coseismic slip distribution through viscoelastic relaxation2018

    • Author(s)
      富田史章、太田雄策、飯沼卓史、日野亮太、木戸元之、内田直希
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Seafloor Geodetic Observations to Reveal Co- and Post-Seismic Slip Distributions of the 2011 Tohoku-Oki Earthquake2018

    • Author(s)
      Tomita Fumiaki、Ohta Yusaku、Iinuma Takeshi、Hino Ryota、Kido Motovuki、Uchida Naoki
    • Organizer
      OCEANS’ 18 MTS/IEEE Kobe/Techno-Ocean 2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 状態空間モデルに基づいたGNSS音響測位手法の開発2018

    • Author(s)
      富田史章、木戸元之、松井凌
    • Organizer
      日本測地学会第130回講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Recent progresses in GNSS-Acoustic positioning technique and results in the off-Tohoku region, Japan2018

    • Author(s)
      Tomita Fumiaki、Chie Honsho、Kido Motoyuki
    • Organizer
      AGU Fall Meeting 2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] GPS-音響解析における勾配近似が成立しない海中音速空間不均質について2018

    • Author(s)
      松井凌、木戸元之、本荘千枝、富田史章
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 海中音速の水平勾配を考慮した海底地殻変動観測のアレイ解析2018

    • Author(s)
      本荘千枝、木戸元之、富田史章
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 東北地方太平洋沖地震後の周期的スロースリップ:繰り返し地震,超低周波地震および海底地殻変動観測による検出2018

    • Author(s)
      内田直希、本荘千枝、富田史章、松澤孝紀、Roland Burgmann
    • Organizer
      日本地震学会2018年度秋季大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Detection of offshore vertical displacements after the 2011 Tohoku-oki Earthquake from GPS-A observations2017

    • Author(s)
      Tomita Fumiaki、Hosho Chie、Kido Motoyuki
    • Organizer
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Postseismic deformation associated with the 2011 Tohoku Earthquake deduced by means of GPS/Acoustic surveys2017

    • Author(s)
      Tomita Fumiaki、Kido Motoyuki、Ohta Yusaku、Iinuma Takeshi、Hino Ryota
    • Organizer
      EGU General Assembly 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Detection of offshore vertical displacements after the 2011 Tohoku-oki Earthquake using GPS/A observations2017

    • Author(s)
      Tomita Fumiaki、Hosho Chie、Kido Motoyuki
    • Organizer
      IAG-IASPEI 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Postseismic deformation of the 2011 Tohoku Earthquake measured by GPS/Acoustic observations2017

    • Author(s)
      Tomita Fumiaki、Kido Motoyuki、Ohta Yusaku、Iinuma Takeshi、Hino Ryota
    • Organizer
      IAG-IASPEI 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 粘弾性グリーン関数を用いた地震時・地震後すべり分布の同時推定2017

    • Author(s)
      富田史章、太田雄策、飯沼卓史、木戸元之、日野亮太
    • Organizer
      日本測地学会第128回講演会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 粘弾性グリーン関数を用いた2011年東北沖地震に伴う地震時・地震後すべりの同時推定2017

    • Author(s)
      富田史章、太田雄策、日野亮太、木戸元之、飯沼卓史
    • Organizer
      日本地震学会2017年度秋季大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Remarks] 2011年東北地方太平洋沖地震後の海底地殻変動場を解明(東北大学・プレスリリース)

    • URL

      https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2017/07/press20170718-02.html

    • Related Report
      2017 Annual Research Report

URL: 

Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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