2016 Fiscal Year Research-status Report
極微小地磁気変化信号解析による地震断層運動およびその前駆現象の解明
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15K06102
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
竹内 伸直 東北大学, 理学研究科, 客員研究者 (80005420)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
磯上 慎二 福島工業高等専門学校, 一般教科, 准教授 (10586853)
大久保 寛 首都大学東京, システムデザイン研究科, 准教授 (90336446)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 地震磁気変化 / SQUID地磁気磁力計 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
地震断層運動に伴い地球磁気変化信号が観測されることが、本研究代表者らが国内外で初めて明らかにしてきている。しかし、観測例は、その重要性にもかかわらず、数例にとどまっている。この現象を詳細に明らかにするためには観測例を大幅に増やすことが求められている。このため、平成２８年度も福島県いわき市遠野町で地磁気観測を継続した。
本研究代表者らは高温超電導SQUID素子（超電導量子干渉素子）を用いた地磁気観測用磁力計を開発し、平成２４年３月からほぼ５年間中断することなく現在まで観測を継続してきた。本観測システムを用いることで、通常地磁気観測に使用されるフラックスゲート磁力計では到底観測できないような微小な地磁気変化をとらえることが可能となる。これまで本研究代表者らは、複数の観測結果より地震断層運動に伴う磁気変化は非常に微小であり、例えば、マグニチュード５クラスの地震が観測点から２０ｋｍ程度の距離で発生したとすると、それによる磁気変化量は数１０ピコテスラ程度と極めて微小な変化となる、ことを示してきた。
昨年度からの課題での1つであった液体窒素が原因と思われる微小な振動信号の対処として、いくつかの対策を行うことで、ある程度これを低減することに成功した。野外でのSQUID地磁気観測では起こりうる問題であり、今後も更なる対策を継続して検討する。
一方、計測された信号処理の検討として、Mean Shiftを用いたSQUID地磁気計測計の雑音低減法を提案し、実際の観測信号を用いて、その有効性を示した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
観測地点である福島県いわき市地域では２０１１年太平洋東北沖地震から約６年が経過し、これによる誘起地震の発生が減少してきており、地震断層運動に伴う磁気変化を観測できる地震の数が非常に少なくなっている。このため残念ながら地震断層運動に伴う磁気変化信号の明確な観測例が当初想定していたよりも増えていない。しかし、地震の発生は予測しがたいため、決して観測システムを停止することがありえない。
これまでと同様に、粘り強く観測を継続していく予定である。SQUID磁力計の連続観測には、原理的に液体窒素の補給を行う必要があり、さらに観測システム全体の保守管理が必要である。この１年間SQUID磁力計を含む地磁気観測システムの運用自体はシステムの重大な停止もなく非常にスムーズに行っておりこの点は評価できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
観測システムの保守管理を徹底し、システムを決して停止することなく地震の発生に備えておくことが最重要課題である。このためには（１）液体窒素を補給する必要があることはもちろん、（２）常時監視して観測システムのチェックする必要がある。これらの点については、現地の観測システムを遠隔で制御することができることもあり、現在の状況は良好であり今後も継続していく。もし、異常が発生した場合は、直ちに異常事象の対応にあたる。一方、より断層に近い新観測点の設置・整備についても進めており、これを完成させることが今後は重要である。
また、地磁気信号に含まれる電離層に流れる電流によるグローバルな磁気変化信号をキャンセルする手法として、機械学習をベースとする手法について検討を進める予定である。
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| Causes of Carryover |
次年度使用額に差が生じた一番大きな原因として、インダクションコイルと積分器を組み合わせた磁力計の設計に時間がかかり、物品購入費の執行にずれが生じてしまったことである。現在、その設計と製作を鋭意進めており、できるだけ早く観測を開始する予定である。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
インダクションコイル磁力計の設計と製作が進んでおり、まもなく、観測点に設置し、ノイズレベルの低減を図り、観測システムに組み込む予定である。
一方、現在、断層により近い新観測点を設置中であり、これらの整備にも費用が必要と考えている。
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