2019 Fiscal Year Research-status Report
EnKF estimation of frictional properties and slip evolution on LSSE faults
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18K03779
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| Research Institution | Kagawa University |
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Principal Investigator |
平原 和朗 香川大学, 四国危機管理教育・研究・地域連携推進機構, 客員教授 (40165197)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮崎 真一 京都大学, 理学研究科, 准教授 (00334285)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | データ同化 / アンサンブルカルマンフィルタ / 長期的スロースリップ / 速度状態依存摩擦則 / GNSS |
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| Outline of Annual Research Achievements |
逐次的データ同化手法であるアンサンブルカルマンフィルタ(EnKF)に基づく、豊後水道長期的スロースリップ(L-SSE)域での摩擦パラメータの推定およびすべり発展予測システムの構築を目指して、数値双子実験および実データへの適用を試みた。
まず、南海地震に対応する固着域でのすべり欠損の時間変化を考慮した数値実験では、南海地震発生前にK-SSEの発生間隔が短くなりすべり速度も大きくなるため、データ同化間隔を10日から1日以下へと変化させる必要があることが、数値実験により分かった。
次に、実GNSSデータへの適用を目指して、まず固着域の無い場合、すなわち定常成分を除去したGEONET時系列（2009/01/01～2011/03/10）から運動学的インバージョンにより推定されたL-SSE域でのすべり速度データに対して、EnKFシステムを適用した。結果として、2010 年の豊後水道 L-SSEを対象とした実験において、L-SSE 領域における摩擦パラメータが収束し、円形パッチ内では観測値を用いて適切に修正されたすべり速度の解析値が得られた。この結果は、EnKFを用いた解析で初めて実観測データに基づいて、L-SSE 領域の断層摩擦パラメータ及びすべり速度の時間発展の推定に成功したものである。また、L-SSE発生期間中において、そのイベントの終了する時期の予測といった数か月程度の短期的な予測が可能であることが示唆された。今後、実際の GNSS データに EnKF を適用して摩擦パラメータ及びすべり発展の推定を目指すにあたって、本研究の結果はその第一歩となるものである。
また、初期成果について海外ジャーナルに論文投稿し、掲載された。
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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
初期成果を論文として海外ジャーナルに投稿し掲載された。
次に、巨大地震震源固着域におけるすべり欠損推定を行うEnKFデータ同化手法の開発において、固着域のすべり欠損が時間変化する場合において、データ同化間隔の問題を数値双子実験により考察した。
更に、固着域を含まない場合でまた直接的な観測データではないが、実データに基づくデータ同化に初めて成功し、EnKF短期すべり予測の可能性を示した。
このように、研究は順調にして進行している、と評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
まず、固着域のすべり欠損が次期南海地震発生に向けて変動する場合のデータ同化間隔の問題については、引き続き数値双子実験により検討する。
また、実GEONETデータへの適用については、まず観測データの作成法について検討する。すなわち観測誤差を抑えた変位速度データの作成法、およびGEONET本来の観測データである変位データの活用の可能性を検討する。更に現状はトレンド除去したGEONET観測データから運動学的に推定されたすべり速度をデータとしているが、実際にトレンド含む地表で観測されたGEONETデータを用いてのEnKF摩擦パラメータ推定およびすべり発展予測に挑む必要がある。
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| Causes of Carryover |
当初予定していた、初期成果に対する論文投稿を行うことが出来たが、更に投稿予定であった本研究による新たな成果については、まだ成果のとりまとめに至らず取りやめた。
次年度には、引き続きEnKFデータ同化手法の構築を行う研究を継続し、新たな成果に対する論文投稿を行う予定である。
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Research Products
(5 results)
