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地震計記録と極値統計学に基づく確率論的地震動予測法の開発と性能検証

Research Project

Project/Area Number 21K03686
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 17030:Human geosciences-related
Research InstitutionNational Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention

Principal Investigator

澤崎 郁  国立研究開発法人防災科学技術研究所, 地震津波火山ネットワークセンター, 主任専門研究員 (30707170)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords極値統計解析 / 連続地震波形記録 / 区間最大振幅 / MeSO-net / 超過確率 / 最大振幅 / マルコフ連鎖モンテカルロ法 / Hi-net / 地震活動 / Frechet分布
Outline of Research at the Start

本研究では、これまでに蓄積されてきた大量の地震計記録に極値統計解析を適用し、地震動記録の統計的性質のみに基づき、各地震観測点での地震動の活動度を定量的に評価する。その評価指標を外挿して2050年頃までの最大地震動の超過確率を算出し、実際の観測記録の傾向と従来の地震動予測法に基づく予測結果と照らし合わせ、地震動予測の高度化に資する情報を得ることを目的とする。

Outline of Annual Research Achievements

R5年度はMeSO-netの連続地震動記録から一定期間の区間最大振幅(IMA)を算出し、それに極値統計解析を施して、長期間における揺れの超過確率の推定を行った。MeSO-netは首都圏に展開された観測網であり、多くの観測点において地震以外によるノイズレベルが高く、1日ごとのIMAの大部分がノイズレベルを超えないことが判明したため、10日ごとのIMAを使って解析を行った。ノイズレベルが極端に大きい期間を含む観測点については、その期間を解析対象から除外した。2013年から2021年までのデータを用いた解析の結果、茨城県南西部や千葉県北部、茨城県・埼玉県境において今後30年以内に1000Gal以上の最大加速度(PGA)が観測される確率が高く、50%以上に達する点も多く見られた。一方、東京都、埼玉県、神奈川県、千葉県南部などでは、局地的に確率が高くなる点はあるものの、全体的に低い超過確率が算出された。ただし、この確率値は大地震時の揺れの飽和を考慮していないものであるため、実際の確率はこれよりも低くなると考えられる。茨城県南西部や千葉県北部では太平洋プレート境界面において通常時の地震活動が活発であるため、それを反映して大きな揺れの確率も高く推定されたと考えられる。また、この手法においては相模トラフにおける巨大地震(1923年関東地震など)のような繰り返し発生する固有地震を反映させることはできないため、千葉県南部や神奈川県での結果の解釈においてはそのことに特に留意する必要がある。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

極値統計解析に基づき長期予測を行うという当初の目標が達成できたため。

Strategy for Future Research Activity

PGAは大地震時に飽和するため、今回算出したPGAの超過確率は過大評価されている可能性が高い。一方、波形の一部ではなく全体を使って算出される計測震度は、飽和の影響をより抑えられると考えられる。すでにMeSO-netにおける1日ごとの計測震度の最大値データベースは作成済みである。そこでR6年度は、計測震度を対象とした極値統計解析手法を構築し、その超過確率の計算を試みる。また、成果を学会発表や論文執筆などを通じて公表する。

Report

(3 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2024 2023 2021

All Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results)

  • [Presentation] 極値統計学を用いた大地震直後からの揺れ予測の試み2024

    • Author(s)
      澤崎 郁
    • Organizer
      日本応用地質学会先端技術ワークショップ
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 事前分布の導入による本震直後における最大振幅予測性能の改善2023

    • Author(s)
      澤崎 郁
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2023年大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Forecast of maximum amplitude immediately after a large earthquake through the extreme value analysis of continuous seismogram2023

    • Author(s)
      Kaoru Sawazaki
    • Organizer
      IUGG General Assembly 2023
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 地震計記録の区間最大値をとる時間幅が極値統計解析に及ぼす影響について2023

    • Author(s)
      澤崎 郁
    • Organizer
      日本地震学会2023年度秋季大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 極値統計理論に基づく余震による最大振幅の早期予測手法の開発2021

    • Author(s)
      澤崎郁
    • Organizer
      2021年度統計関連学会連合大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 連続地震計記録の極値統計解析に基づく大地震後の平常時に対する揺れやすさの予測2021

    • Author(s)
      澤崎郁
    • Organizer
      日本地震学会2021年度秋季大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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