2022 Fiscal Year Annual Research Report
Spatio-temporal multiscale modeling and forecast of slow and fast earthquakes
| Project Area | Science of Slow to Fast Earthquakes |
|---|
| Project/Area Number |
21H05206
|
|---|
| Research Institution | National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention |
|---|
Principal Investigator |
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)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
堀 高峰 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), センター長 (00359176)
井出 哲 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (90292713)
金子 善宏 京都大学, 理学研究科, 准教授 (10880255)
野田 朱美 気象庁気象研究所, 地震津波研究部, 主任研究官 (80793992)
野村 俊一 早稲田大学, 商学学術院(会計研究科), 准教授(任期付) (70719640)
廣瀬 仁 神戸大学, 都市安全研究センター, 准教授 (00465965)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-09-10 – 2026-03-31
|
| Keywords | スロー地震 / 大規模計算 / 予測 / HPC / 物理モデル / 確率モデル |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
時空間マルチスケールモデリングのうち、大規模フォワード計算に関しては、東北地方太平洋沖においてプレート境界すべりの時間発展を準動的に計算し、M7クラスの繰り返し地震の発生間隔がM9クラスの大地震によって影響されることを明らかにした。これにより、２つの特徴的な階層性をもつ具体的な場合の挙動を再現し、議論することができた。一方、GPUのマルチノード環境に対応した高速計算コード開発を、プロファイラによる性能測定を交えさらに進めた。動的な破壊過程のモデリングとしては、断層近傍の強震動の波形に見られる大きく長い持続時間をもつ速度波形の再現に成功し、その物理的なメカニズムを明らかにした。これは断層近傍の被害予測にも応用が期待される結果となる。確率論的モデルに関する研究としては、更新過程を用いたテクトニック微動発生の標準モデルを構築し、それを西南日本に適用した。これはSlow地震の予測研究でもあり、本計画で目指す多面的な予測の一つでもある。
予測に関する研究としては、比較的単純な断層摩擦不均質性を伴う動的地震サイクルシミュレーションを進め、Gutenberg-Richter則のb値の変化を再現した。南海トラフ沿いの大地震に関するエネルギーに基づいた大地震シナリオについて論文として出版し、同手法を相模トラフ沿いに適用した研究にも着手した。これらは、プレート境界の大地震の予測に貢献する可能性が期待される。
モデルと連携するためのデータ解析・整備に関する研究として、豊後水道で発生する長期的スロースリップイベントのすべり域の推定を進めた。四国東部の臨時地震観測データを利用し、同地域の詳細な微動活動分布や繰り返しの特徴を明らかにした。総括班とともに国内外の研究者からスロー地震カタログを収集し、データベースの運用・拡充を進めることで、研究コミュニティーのさらなる活性化を図った。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
各担当者においてはおおむね計画したとおりの進捗状況である。一方、新型コロナウイルスの流行の継続のため、研究発表や議論に制約の多い状況が緩和傾向にあったものの継続しており、一部の国際会議については出席できない場合などもあった。また計画研究の班活動としては、月例のオンラインミーティングを開催し、研究者毎の研究発表・議論を行った。さらに2022年度末には東京での班集会などを対面形式にて実施することができ、活発な意見交換を行うことができた。本課題内容の研究をさらに加速するため、本課題のメンバーにて大型計算機利用の公募に申請し、来年度（2023年度）の利用が採択された。
|
| Strategy for Future Research Activity |
計画はおおむね順調に進捗しており、基本的には計画調書に記載した方向で研究を推進する。コロナウイルス対策の緩和に伴い、この数年十分でなかった対面での議論による、研究および領域の活発化を目指す。また班内での議論を行うため、定期的なオンラインのミーティングを継続するとともに、対面での班集会についても実施する。大規模数値シミュレーション研究のための計算資源は本課題において重要であり、グループメンバーによる大型計算機資源利用の公募にも引き続き申請し、本プロジェクトの資金や各研究機関による計算機環境にこれを加えることで、数値シミュレーション研究を加速させる。さらに、岩石実験や機械学習など他の計画研究において得られた知見との連携を目指した研究も検討する。
|
