2017 Fiscal Year Research-status Report
振動実験と現場観測に基づく地震発生時の水圧式津波計のデータ特性評価
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16K01323
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
松本 浩幸 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地震津波海域観測研究開発センター, 技術研究員 (80360759)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木村 俊則 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地震津波海域観測研究開発センター, 技術研究員 (30520845)
有吉 慶介 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地震津波海域観測研究開発センター, 研究員 (20436075)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 水圧式津波計 / 地震動 / 動水圧 / DONET |
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| Outline of Annual Research Achievements |
深海底の水圧式津波計が地震動を受けたときに記録する水圧変動を精査して、地震時の水圧式津波計が記録するデータ解釈と機器特性を明らかにした。沖合での津波観測と監視には水圧式津波計が広く採用されているが、地震時の水圧式津波計は地震動で強制的に揺らされて、現場の水圧変動以外にもセンサー内部の機械的振動特性が重畳される可能性がある。2017年11月16日に八丈島沖で発生した地震（M5.8）は地震時の水圧式津波計のデータ解釈の進展を導いた。
南海トラフの「地震・津波観測監視システム（DONET）」の水圧式津波計データを地震計データと同時に解析した。水圧式津波計には地震発生後から水圧変動が厳然と記録され、この水圧変動は中間周波数帯域で地震動とほぼ符号する特性を示すことが分かった。
一方この地震時に、海洋研究開発機構（JAMSTEC）の実験室において、圧力天びん（重錘）により水深1000m相当する10MPaをDONETと同じタイプの水圧式津波計に印加した水圧式津波計と大気圧に開放している水圧式津波計のデータ収録を行っていた。さらにJAMSTECの施設内で広帯域地震計のノイズレベル評価を行っており、深海底とほぼ同じ条件で水圧式津波計と広帯域地震計のデータを同時に取得した。
圧力天びんに接続している水圧式津波計は地震動に関連する水圧変動を記録したが、大気圧に開放した水圧式津波計にはそのような水圧変動は記録されなかった。圧力天びんに接続した水圧式津波計が記録した水圧変動は、圧力天びんの10kgの重錘が地震動で動いたことによる動水圧であることが広帯域地震動の振幅から導かれた。大気圧に開放している水圧式津波計に水圧変動が記録されないことは地震動とは独立していることを意味する。したがって、現場で観測された水圧変動には地震動による機械的振動特性は含まれず、現場の水圧変動のみを観測したことを示唆する。
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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
沖合の海底に設置した水圧式津波計のデータ特性を明らかにできたことは、とくに震源近傍での水圧式津波計による津波の早期検知のためのデータ処理方法の検討に資することが期待される。また外部の試験機関において、印加と非印加の水圧式津波計に対して１Ｇ程度のランダム振動を与える振動試験を実施したところ、水圧式津波計の出力データに振動は含まれないことを確認したので、先述の水圧式津波計が地震動とは独立している証左ともなった。
現場観測と室内実験による地震動と水圧変動の同時解析を行って、地震時の水圧式津波計が観測するデータ特性を明らかにした研究成果は国際学術誌に投稿して、査読段階でも高い評価を得た。
これらの理由から、本研究はおおむね順調に進展していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究の研究成果は、津波警報システムを運用する気象庁へもフィードバックする必要があり、論文や学会発表などの研究成果の発信を速やかにする。
本研究の主眼は、水圧式津波計による津波の早期検知と高精度予測手法の提案にある。先述の2017年11月16日に八丈島沖で発生した地震では、DONETの水圧式津波計にT-phaseが観測されていることも明らかとなった。津波に先行するT-phaseが津波の早期検知に利用できる可能性が注目されている。国際共同研究加速基金（国際共同研究強化）の枠組みで、水中音波の専門家と議論をしながら、T-phaseによるリアルタイム津波予測についての検討へも発展させたいと考えている。水圧式津波計の津波予測手法の具体的提案を模索する。
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| Causes of Carryover |
（理由）
水圧式津波計は長期連続運用とともに出力値がシフトしていく現象が発生し、計測精度を担保するための校正作業が不可欠だることが分かった。水圧式津波計による高精度津波観測を実現するためには、センサーの長期安定評価の検証作業が必要となり、当初計画にはない追加の検証実験を行った。したがって研究成果の論文投稿が遅れたため、当該年度内に論文投稿料を使用することがきできなかった。以上の理由により、旅費とその他に未使用が発生した。
（使用計画）
論文投稿料および日本の圧力標準を規定している産業技術総合研究所の専門家との校正技術に関わる意見交換のための旅費に充当する予定である。
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Research Products
(6 results)
