2019 Fiscal Year Research-status Report
Development and validation of gigantic-earthquake simulator in New Zealand
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18KK0095
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
安藤 亮輔 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (10455256)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
Romanet Pierre 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任研究員 (50829190)
井出 哲 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (90292713)
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| Project Period (FY) |
2018-10-09 – 2021-03-31
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| Keywords | カイコウラ地震 / 巨大地震 / シミュレーション / 動的破壊 / 古地震 / ドローン / UAV / 内陸地震 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2016年カイコウラ地震震源域の北部から南部にかけての複数地点（Ward beach，Whites断層，Hope－Conway断層）で，2020年3月14日から3月22日にかけて地表踏査とUAV（ドローン）を用いた光学画像データ取得を行った．これらデータを用いて，画像解析による測量を行うことにより，断層周辺の光学画像によるテクスチャ付きの数値標高図を作成した．得られた数値データに基づき，断層の位置と変位量を推定した．推定した断層データを基にして，カイコウラ地震の震源断層形状モデルの高度化を行う．
震源域中部に位置するHope断層の地震発生履歴の解明のために，現地で遂行中のHope断層を対象としたトレンチ調査に2月24日から2月28日および3月16日から19日にかけて参加するとともに研究協力者と議論することで，地震シミュレータの入力情報として重要な当該断層の活動履歴および断層形状についての最新の知見を多く収集した．
地震シミュレータに，以前の地震の効果による応力変化量を考慮するためのモジュールを作成し，応力蓄積率についてのパラメタスタディを行い，本研究で注目するHope断層の応力蓄積率がAndo and Kaneko (2018)で考察した基準モデルよりと異なる場合についての破壊過程を数値計算により系統的に調べた．数値計算には，これまでに大規模並列計算機であるOakforest-PACS上で実装したFDP-BIEMアルゴリズムを用い，当該機の最大512ノードを用いて1回あたり数十分となる演算を実行した．
カイコウラ地震の震源となったマルボロ断層帯で発生する微動震源を解析しより高精度に震源決定を行うために，現地研究者と協力してカイコウラ地震前の観測により得られた地震波形データの整備を開始した．
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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
年度の後半にCOVID-19の影響が出てきたものの， 2月から3月にかけて，ニュージーランド南島におけるカイコウラ地震震源域の現地調査を行うことができ，UAVを用いたデータの取得と地表踏査において一定の成果を上げることができた．また，ニュージーランドの研究協力者が行っているトレンチ調査に参加して，古地震学的な最新の知見を得ることができた．また学際大規模情報基盤共同利用・共同研究拠点（JHPCN）の枠組みで，地震シミュレータを実行する計算機資源を確保でき，応力レベルについてのパラメタスタディを実施することができた．このように，COVID-19の影響で，現地滞在日程を変更する必要が生じたものの，全体としては概ね年度内の計画を予定通り遂行できたと考えられる．
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| Strategy for Future Research Activity |
研究代表者が2020年度においてニュージーランドでの長期滞在の機会を得たため，ニュージーランドでの現地調査およびデータ解析と現地研究者との議論を重点的に行うこととする．なお，COVID-19の影響の今後の進展に応じて現地滞在計画の修正の可能性はある．現地調査では，ドローン写真測量によって2016年カイコウラ地震震源域の断層地形および隆起地形の把握を広範囲に行っているが，昨年度に行った調査ではアクセスできなかった地域のデータを得ることを目指す．写真測量は，ドローンで撮影した大量の生画像を，専用のソフトウェアで解析して，数値標高モデル（DEM）を得ることで実行する．また，ニュージーランドの研究協力者が行っている古地震学的調査による当該地域でのHope断層の地震発生年代値が，近々得られると期待される．それに加え，微動解析に必要な地震波形データの整備も着実に進行しており，このデータを用いた微動震源決定を行う．今後はそれら観測情報を統合し，まず古地震学的調査の結果を用いることで，モデルの初期応力場を，これまで考慮してきた均質な場から，過去の地震イベントの効果による不均質性を加味したものへと更新する．そのような応力場を考慮した条件でシミュレーションを行うことで，モデルの振る舞いがどのように変化するか明らかにする．さらに地震学的な調査の結果を用いることで，これまで使用してきた約10km解像度の断層形状モデルを，約1km解像度に向上させることを目指す．
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| Causes of Carryover |
当初計画ではGNSSの購入を予定していたが，研究協力者から同等性能を有する機器を借り受けることが出来た．繰り越した助成金は，次年度の計画において研究を効率的に遂行するため，研究代表者のニュージーランド滞在の期間を延長することに伴う旅費，大量に取得した画像データ解析に用いる計算機の購入に充てる．
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Research Products
(10 results)
