Study on Geoscientific Modeling of Earthquake Phenomena from Low-speed Deformation to High-speed Slip

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project Area: Science of slow earthquakes
• Project/Area Number: 16H06477
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Ide Satoshi 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (90292713)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉岡 祥一 神戸大学, 都市安全研究センター, 教授 (20222391) ; 有吉 慶介 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海域地震火山部門(地震津波予測研究開発センター), グループリーダー (20436075) ; 中野 優 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海域地震火山部門(火山・地球内部研究センター), 副主任研究員 (40314041) ; 福山 英一 京都大学, 工学研究科, 教授 (60360369) ; 三井 雄太 静岡大学, 理学部, 准教授 (80717950) ; 山下 太 国立研究開発法人防災科学技術研究所, 地震津波防災研究部門, 主任研究員 (90374165) ; 松澤 孝紀 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, 主任研究員 (90500744)
• Project Period (FY): 2016-06-30 – 2021-03-31
• Keywords: スロー地震 / 沈み込み帯 / 微動 / 摩擦 / 潮汐 / 水 / 巨大地震 / 予測可能性

Outline of Final Research Achievements

Through geoscientific modeling, we conducted research to elucidate the principles of slow earthquakes. Specifically, the research was divided into three parts: (A) clarification of the temporal and spatial relationships among slow earthquake phenomena, (B) modeling in realistic plate tectonic systems, and (C) investigation of the predictability of plate motion including giant earthquakes.
In (A), we made a major contribution to understanding the relationship between apparently different phenomena, focusing on the clarification of the broadband picture of slow earthquakes. In (B), we developed various models incorporating realistic factors such as heat, water, and multiple faults. In (C), experimental studies were particularly advanced, and a major achievement was the understanding of the two-dimensional growth of the rupture nucleus. We also obtained clues for new research directions using machine learning.

Free Research Field

固体地球惑星物理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

今世紀に見つかった新しい現象「スロー地震」の発生原理についての研究を行った。特にこれまで別々に考えられていた様々な現象がひとつながりの現象であることを、多くの証拠を使って示したことに意義がある。また、巨大地震発生に至るプロセスを再現する数値計算と岩石実験を行い、地震の準備過程についての理解を深めた。現在実用的な地震の予測は難しいが、なぜ難しいか、という点で物理学的な理解が深まった。