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2020 Fiscal Year Annual Research Report

揺れの数値予報:広帯域時刻歴波形のリアルタイム予測

Research Project

Project/Area Number 17H02064
Research InstitutionJapan, Meteorological Research Institute

Principal Investigator

干場 充之  気象庁気象研究所, 研究総務官, 研究総務官 (60510196)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 畑山 健  総務省消防庁消防大学校(消防研究センター), その他部局等, その他 (00358798)
盛川 仁  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 教授 (60273463)
小木曽 仁  気象庁気象研究所, 地震津波研究部, 主任研究官 (40739140)
小寺 祐貴  気象庁気象研究所, 地震津波研究部, 研究官 (80780741)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2021-03-31
Keywords揺れのリアルタイム予測 / 地震動即時予測 / 緊急地震速報 / 広帯域時刻歴波形
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、地震動即時予測において、リアルタイムで広帯域の地震動波形(時刻歴波形)の予測を目指すものである。データ同化手法により波動場の実況を把握し,波動伝播を時間発展的に予測し、さらに、地盤増幅特性を実時間で補正することで、揺れる前に(震度や応答スペクトルといった揺れの指標値ばかりでなく)波形レベルでの予測を行う手法を開発することで、地震動即時予測の研究分野で、地震動波形の予測というこれまでになかった考え方で広帯域の地震動波形を予測することを行う。
この研究課題の中では、周波数依存性をもつ地盤増幅度の振幅特性ばかりでなく、位相特性もリアルタイムで補正する手法を開発した。このことにより、スペクトル上での振幅の予測のみならず、時刻歴上での最大振幅の予測や、さらには継続時間の予測の精度を上がられることを示した。
また、地震動即時予測の分野では、モーメントマグニチュードを即時推定する方法(震源要素推定法)を模索する研究が多いが、その方法では、迅速性においても精度においても限界があることを示した。モーメントマグニチュードの時間成長は単調増加であり破壊終了時に最大になるのに対して揺れの生成は破壊終了時よりも前であること、また、モーメントマグニチュードを規定する周波数と地震の揺れで重要な周波数が異なること、などがその理由である。今回開発した手法は、これらの震源要素推定法の弱点を克服することが出来るものである。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (20 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 3 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 4 results)

  • [Journal Article] Alert Optimization of the PLUM Earthquake Early Warning Algorithm for the Western United States2022

    • Author(s)
      Cochran Elizabeth S.、Saunders Jessie K.、Minson Sarah E.、Bunn Julian、Baltay Annemarie、Kilb Debi、O’Rourke Colin、Hoshiba Mitsuyuki、Kodera Yuki
    • Journal Title

      Bulletin of the Seismological Society of America

      Volume: 112 Pages: 803~819

    • DOI

      10.1785/0120210259

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Real-Time Earthquake Detection and Alerting Behavior of PLUM Ground-Motion-Based Early Warning in the United States2022

    • Author(s)
      Saunders Jessie K.、Minson Sarah E.、Baltay Annemarie S.、Bunn Julian J.、Cochran Elizabeth S.、Kilb Deborah L.、O’Rourke Colin T.、Hoshiba Mitsuyuki、Kodera Yuki
    • Journal Title

      Bulletin of the Seismological Society of America

      Volume: 112 Pages: 2668~2688

    • DOI

      10.1785/0120220022

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 地震動と津波の即時予測 ー最近10年の研究の進展ー2022

    • Author(s)
      干場充之,対馬弘晃
    • Journal Title

      月刊地球

      Volume: 509 Pages: 80~87

  • [Journal Article] Real-Time Prediction of Impending Ground Shaking: Review of Wavefield-Based (Ground-Motion-Based) Method for Earthquake Early Warning2021

    • Author(s)
      Hoshiba Mitsuyuki
    • Journal Title

      Frontiers in Earth Science

      Volume: 9 Pages: -

    • DOI

      10.3389/feart.2021.722784

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The PLUM Earthquake Early Warning Algorithm: A Retrospective Case Study of West Coast, USA, Data2021

    • Author(s)
      Kilb D.、Bunn J. J.、Saunders J. K.、Cochran E. S.、Minson S. E.、Baltay A.、O'Rourke C. T.、Hoshiba M.、Kodera Y.
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research: Solid Earth

      Volume: 126 Pages: -

    • DOI

      10.1029/2020JB021053

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 地震動即時予測の研究:最近 10 年の進展から2021

    • Author(s)
      干場充之
    • Journal Title

      地震予知連絡会会報

      Volume: 106 Pages: 583~597

    • Open Access
  • [Journal Article] Too-Late Warnings by Estimating Mw: Earthquake Early Warning in the Near-Fault Region2020

    • Author(s)
      Hoshiba Mitsuyuki
    • Journal Title

      Bulletin of the Seismological Society of America

      Volume: 110 Pages: 1276~1288

    • DOI

      10.1785/0120190306

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Real-Time Performance of the PLUM Earthquake Early Warning Method during the 2019 M?6.4 and 7.1 Ridgecrest, California, Earthquakes2020

    • Author(s)
      Minson Sarah E.、Saunders Jessie K.、Bunn Julian J.、Cochran Elizabeth S.、Baltay Annemarie S.、Kilb Deborah L.、Hoshiba Mitsuyuki、Kodera Yuki
    • Journal Title

      Bulletin of the Seismological Society of America

      Volume: 110 Pages: 1887~1903

    • DOI

      10.1785/0120200021

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] AN EXPERIMENTAL STUDY FOR APPLICATION OF ACCELEROMETER MADE OF QUARTZ OSCILLATOR TO MICROTREMOR SURVEY2020

    • Author(s)
      MATSUDA Shigeo、NAKASENDO Kazuyuki、MORIKAWA Hitoshi、IIYAMA Kahori、SAKAI Kimitoshi
    • Journal Title

      Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. A1 (Structural Engineering & Earthquake Engineering (SE/EE))

      Volume: 76 Pages: I_793~I_803

    • DOI

      10.2208/jscejseee.76.4_I_793

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Wavefield based (ground motion based) method for real-time prediction of impending ground shaking: research for next-generation earthquake early warning2022

    • Author(s)
      Hoshiba, M.
    • Organizer
      13th United States-Japan Natural Resources (UJNR) Panel for Earthquake Research
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] F-net広帯域強震記録で見た長周期地震動の減衰特性2022

    • Author(s)
      畑山健
    • Organizer
      日本地震学会秋季大会
  • [Presentation] Real-time correction of frequency-dependent site amplification factor in time domain for earthquake early warning : Amplitude and phase delay2021

    • Author(s)
      Hoshiba, M.
    • Organizer
      The 6th international symposium: Effects of surface geology on seismic motion (ESG6)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Overview of the earthquake early warning system of JMA, Japan2021

    • Author(s)
      Hoshiba, M.
    • Organizer
      The 6th international symposium: Effects of surface geology on seismic motion (ESG6)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Experience of nationwide earthquake early warning of JMA and its future prospective2021

    • Author(s)
      Hoshiba, M
    • Organizer
      2021 Earthquake Workshop by KMA
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Numerical shake prediction for earthquake early warning: data assimilation and wave propagation simulation2021

    • Author(s)
      Hoshiba, M.
    • Organizer
      the 17th World Conference on Earthquake Engineering (17WCEE)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 地震動と津波の即時予測:最近10年の研究の進展2021

    • Author(s)
      干場充之,対馬弘晃
    • Organizer
      JpGU Meeting 2021
    • Invited
  • [Presentation] 地震動即時予測の研究:最近10年の進展から2021

    • Author(s)
      干場充之
    • Organizer
      第231回地震予知連絡会
    • Invited
  • [Presentation] Experimental studies on performance of a new accelerometer made of crystal oscillator2021

    • Author(s)
      Morikawa, H., Matsuda, S., Nakasendo, K., Sakai, K., and Iiyama, K.
    • Organizer
      the 17th World Conference on Earthquake Engineering (17WCEE)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The Plum Earthquake Early Warning Algorithm: A Case Study of Two West Coast, USA, Datasets2020

    • Author(s)
      Kilb, D., J. Bunn, J. Saunders, E. Cochran, S. Minson, A. Baltay, C. O'Rourke, M. Hoshiba and Y. Kodera
    • Organizer
      AGU Fall Meeting 2020
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 長周期地震動振幅の短距離間空間較差の簡易的な予測に向けた数値実験による検討2020

    • Author(s)
      畑山健
    • Organizer
      日本地震学会秋季大会

URL: 

Published: 2023-12-25  

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