2018 Fiscal Year Research-status Report

陸海統合３次元構造モデルに基づく東北沖における地震波再現性と地震発生場の研究

Research Project

Project/Area Number	16K05535
Research Institution	Tokyo Institute of Technology
Principal Investigator	岡元太郎東京工業大学, 理学院, 助教 (40270920)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	竹中博士岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (30253397)
Project Period (FY)	2016-04-01 – 2020-03-31
Keywords	地震波トモグラフィー / 差分法 / GPU / 東北地方太平洋沖地震
Outline of Annual Research Achievements	本年度は、東北地方太平洋沖地震震源域の地球内部構造モデル改良の試行を進めた。対象領域の地震波応答は陸海統合３次元構造モデルを用いたHOT-FDMシミュレーションにより計算した。この計算には東工大のスーパーコンピュータであるTSUBAME-3.0のGPUを利用した。今年度は観測データを増やして複数（２個）の地震を用いた逆問題解析の試行を行った。解析に用いた地震の震源パラメータは、我々が提案したFAMT（First-motion Augmented Moment Tensor）解析によって決定した。逆問題解析では観測波形（3成分）のフーリエスペクトルをデータとした。周期帯は0.022Hzから0.264Hzまで（100周波数ポイント）とした。また、構造モデルパラメータのうちの剛性率に関するアジョイントカーネル（感度カーネル）を上記の地震波シミュレーションにより生成した。これらのデータとアジョイントカーネルを用いて構造モデル改良のための逆問題解析を試行した。アジョイントカーネルは各地震から放射される地震波の経路に沿った部分に感度を持つことから、複数の地震からのデータを同時に用いるとそれぞれの感度を合成した部分に改善量が得られた。これらの暫定的な結果を国際会議等（AGU Fall Meeting 2018）で発表した。また本課題のこれまでの研究成果のうち、東北沖の地震の震源パラメータに関するFAMT解析などの部分をまとめた論文を出版した（Okamoto et al., EPS, 2018）。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 本年度は、構造モデルの逆問題解析において複数の地震を扱えるようにプログラムを改良した。そして新たに追加した地震に関する震源パラメータのFAMT解析も行って、複数地震を用いた逆問題解析の試行を実施し、その結果を考察することができた。これらの点からおおむね順調に進展していると考える。
Strategy for Future Research Activity	今年度は、複数地震を用いた構造モデル改良の試行結果を論文として投稿するために、追加的な地震波波形シミュレーションと逆問題解析を実施する。Feasibility study としての試行をめざすことから、計算領域をこれまでのシミュレーションよりもやや狭い領域に限定することによって多数回のシミュレーションを行う予定である。それらの多数回の結果を用いて論文にまとめることを目指す。
Causes of Carryover	本研究では東北地方太平洋沖地震震源域の地球内部構造モデル改良へ向けた研究を進めており、２０１８年度は暫定的な結果を得て国際会議等（AGU Fall Meeting 2018）で発表した。しかし、それらの成果を論文にまとめるに際して追加的な解析等が必要になるため、それらにかかる費用を繰越し次年度使用とすることにした。残額は追加解析のための計算機利用料金と論文投稿を行う費用とに充てる予定である。