数理的・計算科学的に適切な長時間プレート沈み込みシミュレーション手法の開発

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K18797
• Research Institution: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• Principal Investigator: 堀 高峰 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海域地震火山部門(地震津波予測研究開発センター), センター長 (00359176)
• Project Period (FY): 2018-06-29 – 2023-03-31
• Keywords: 長時間沈み込み

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、数百万年を超える地質学的時間スケールでのプレート沈み込み現象を数理科学・計算科学の知見を活かして適切に計算できる手法を構築するとともに、その結果を地球物理学的時間スケール(数百年以内の巨大地震の繰り返し発生等)の計算での初期条件・境界条件に取り入れることを可能にすることである。そして、このような数理的・計算科学的に適切な問題設定での解析・計算を積み重ねることで、巨大地震の発生やその準備過程等の地殻活動のモニタリングと予測を、ここまでは最低限の数理的・計算科学的根拠があると示した上で社会に情報提供できるようにすること、さらに、その基盤となる数理計算固体地球科学分野を確立することが、本研究の最終的に目指す目標である。本研究によってそのための端緒を開くことを目指す。
本年度は、数理計算固体地球科学のベースであり、固体地球を対象としたデジタルツインを構築する際の基礎となる考え方である、GNSSのデータ解析で用いられている準拠楕円体そのもので地殻変動のフォワード計算をする（つまり投影による歪みの無い計算）ことの発展として、西南日本を対象とした全国一次地下構造モデルをベースにした3次元不均質弾性地下構造に対して、粘弾性構造を導入した。これにより、懸案となっている長時間沈み込みの定式化の課題が解決した際に、その結果を適用するための地球物理学的時間スケールでの沈み込み帯のモデルの高度化を進めた。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

他業務における想定外の対応のため、懸案となっている長時間沈み込みの定式化課題解決には十分な時間を割くことができなかった。

Strategy for Future Research Activity

さらに1年間の延長をするとともに、長時間沈み込みの定式化や計算について新たな研究協力者を依頼した。

Causes of Carryover

予定していた役務実施には至らなかったため、さらに1年間延長した。次年度は、計算や結果の可視化の際に役務を実施する。