2018 Fiscal Year Annual Research Report
Construction of three-dimensional seismic wave-speed structure for reproduction of seismic waveforms
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16K21699
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| Research Institution | National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention |
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Principal Investigator |
三好 崇之 国立研究開発法人防災科学技術研究所, 地震津波火山ネットワークセンター, 主幹研究員 (20452500)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 波形インバージョン / アジョイントトモグラフィー / 関東盆地 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
関東地域を対象に波形インバージョン（アジョイントトモグラフィー）を実施し、地震波速度構造モデルの構築に成功した。得られた構造モデルは、関東地域の地質や火山、地震発生場との対応がみられ、波形を再現するモデルで地下構造の解釈が可能なモデルを得ることができた。しかし、波形計算においてモデル領域の境界から反射波が生じるという不都合がある。本研究では、計算領域を広く設定することで対応したが、全球計算であればこの問題が回避できることから、全球規模で地震波形を再現する地震波速度構造モデルの構築を試みた。
東アジアで発生した地震に対して、防災科学技術研究所広帯域地震観測網F-netの地震波形を用いて、波形インバージョンを実施した。初期モデルは三次元地震波速度構造モデルで、VpおよびVsをパラメータとしてモデル更新を試みた。計算はSPECFEM3D GLOBE Version7.0を用いてFlat MPIによる600コア並列計算をCPUで実施した。変位波形の帯域は10-150秒とした。試験的に2イベントのみを使用して理論波形計算とアジョイント計算を実施し、観測波形と理論波形の違いからVpおよびVsを更新した。さらに、得られた更新モデルを用いて、理論波形計算を実施し観測波形との比較を行ったところ、初期モデルによる理論波形よりも観測波形を説明できていることが確認できた。大型計算機を用いて、200イベントほどを用いたインバージョンを実施する場合には、反復1回に3週間程度を要すると見積もられ、実施可能な問題である。全球規模のインバージョンが実施可能であることは、コアフェイズなど特徴的な位相部分に着目した地球深部構造の構築とその解釈も期待できる。地震波形を再現する地震波速度構造モデルの構築をローカルからグローバルまでさまざまな規模で実施できることがわかった。
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