2018 Fiscal Year Annual Research Report
Pressure standard experiment supporting the interpretation of bottom pressure recorder in-situ observations
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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 | 圧力計 / 重錘形圧力天びん / 地震動 / 動水圧 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
沖合での津波観測を目的として深海底に設置される水圧式津波計(以下、圧力計)は、地震時に大振幅の水圧変動を記録し、これが津波即時予測における技術検討課題として挙げられている。本研究は圧力計に関する課題解決と観測データの高度利用のために、重錘形圧力天びん(以下、圧力天びん)による室内実験で得られた知見から、海底に設置された圧力計が記録する現象について考察した。
圧力天びんで水深1000 mに相当する10 MPaを圧力計3式に印加中に、八丈島東方沖を震源とするマグニチュード5.8の地震が発生した。この地震にともない、南海トラフの長期孔内観測点に設置された圧力計で水圧変動が観測された。長期孔内観測点の海底下の地震計と圧力計の記録を加速度に変換してスペクトルを比較したところ、0.04 Hz～0.2 Hz付近の周波数帯域で地動の加速度と圧力が一致することが明らかとなった。
一方、この地震発生時に行っていた室内実験では、地震動が圧力天びんのピストン上の重錘を揺らし、圧力天びんに接続された圧力計が圧力変動を記録した。同じ実験室で大気圧に開放していた同型式の圧力計には全く振動が記録されなかったことから、この地震動による圧力計内部の機械的振動は出力値に重畳されないことが分かった。圧力天びんで印加していた圧力計と併設されていた地震計の記録のスペクトルを比較したところ、長期孔内観測点(海底現場)の観測と同じ周波数帯域において、地動と圧力天びん(重錘)が生成する圧力が一致する特徴を再現していた。
室内実験において、地震時に圧力天びんの重錘が振動して、水深1000 mにおける海底現場の圧力変動を再現した。このとき圧力計内部の機械的な振動を記録しなかったことから、圧力計が記録する大振幅の水圧変動は水塊に作用する地動の加速度と相関する海底現場の圧力で、室内実験はその根拠を示すものとなった。
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