2015 Fiscal Year Research-status Report
巨大地震による津波の発生と浸水：弾性体-流体相互作用と非線形現象
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15K17752
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| Research Institution | National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention |
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Principal Investigator |
齊藤 竜彦 国立研究開発法人防災科学技術研究所, 観測予測研究領域 地震火山防災研究ユニット, 主任研究員 (30550933)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 地震 / 津波 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまで津波の発生過程に関した研究の多くは，海水を非圧縮性流体と仮定し，海水の圧縮性が無視されてきた．非圧縮性流体中では，海洋音響波が励起されないが，実際には地震津波の発生にともない海洋音響波が励起され，無視することの出来ないほど大きな圧力変化を海中・海底にもたらしている．また，津波波源を計算する場合，通常，弾性体運動方程式の慣性項が無視され，地震波による海底の圧力変化は詳しく調べられてこなかった．海底圧力計が津波計測の主要な役割を果たす現代の津波観測態勢においては，地震津波発生場における海底圧力変化のメカニズムを深く理解することが重要である．
本年度は，弾性地球で発生する地震断層運動と圧縮性海水との相互作用を取り入れた数値計算を実施し，海洋音響波と地震波を含む津波発生場を再現した．特に，研究全体の見通しを得るために，重要となる物理素過程を取り入れるものの，2次元空間中の一様すべりといったシンプルな地震断層モデルを仮定した計算を実施した．さらに，地震津波発生場シミュレーション結果を可視化し，その背景にある物理現象を数式による解析解で表現した．海洋音響波の理論と水波理論の両者を用いて，シミュレーション結果を解析することで，津波発生時に海底に加わる圧力変化に関して，重力・弾性力・慣性力，それぞれの役割を明らかにした．
これらの知見に基づき次年度は，津波発生過程から沿岸浸水までをつなぐ理論フレームワークの構築を目的とし，線形現象としてモデル化する津波発生過程と非線形現象である津波伝播・浸水過程を，適切に橋渡しする手法を開発する計画である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究全体の見通しを得る目的として，重要となる物理素過程を取り入れた2次元空間での地震津波発生場のシミュレーションを実施した．さらに，シミュレーション結果を可視化するとともに，その背景にある物理メカニズムを数式で表現することで明らかにした．
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度得られた地震津波発生場の知見に基づき，次年度は，津波発生過程から沿岸浸水までをつなぐ理論的な枠組みの構築を目的とし，線形現象としてモデル化する津波発生過程と非線形現象である津波伝播・浸水過程を，適切に橋渡しする手法を開発する計画である．
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| Causes of Carryover |
希望していた予算額に満たなかったために，解析ソフトウェアを購入できず，次年度使用額が発生した．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
今年度はもちあわせての解析ソフトウェアで代用したが，正確・効率的に解析を行うために，次年度の予算と合わせて，解析ソフトウェアを購入する予定である．
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Research Products
(6 results)
