短周期地震波を用いたリソスフェアの非一様・異方性不均質構造の研究

2008 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19540435
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 佐藤 春夫 Tohoku University, 大学院・理学研究科, 教授 (80225987)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山本 希 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教 (30400229)
• Keywords: 地震波 / 不均質構造 / 散乱 / 島弧 / 地殻 / リソスフェア / マントル / 波動

Research Abstract

短周期の地震波形は複雑であり, 不均質構造や震源過程を波形を用いて決定論的に逆推定することは一般に難しいが, 位相を無視し振幅エンベロープの経時変化に着目することで構造の不均質性の統計的特徴を求めることが可能である. 本研究では, 周波数帯ごとの微小地震波形エンベロープの解析からS波の減衰や散乱特性の地域性, さらには速度不均質の空間分布を求めた. また, ランダム不均質媒質に非一様な場合や異方性がある場合について, 波形エンベロープ形成の理論の定式化に取り組んだ.
(1)東北日本弧における微小地震の波形エンベロープ解析から, 速度不均質のスペクトル分布を, インバージョン法によって求めることに成功した. また, Markov近似に基づくランダム不均質媒質における波形エンベロープ形成理論に関する総合報告[Sato and Korn, 2008]を執筆した. (2)鳥取県西部地震の強震動によって生じた浅い不均質地盤の増幅特性を精密に測定し, 地震時の剛性率の低下とその後長期間にわ. たって継続する回復過程を定量的に明らかにした[Sawazaki, et.al. 2009]. (3)IASPEIのTask Group on Scattering and Heterogeneityの代表として, 研究成果を書籍Advances in Geophysicsにとりまどめ, Academic Press社より刊行した. (4)固体地球の不均質構造と地震波の散乱に関する書籍"Seismic Wave propagation and scattering in the heterogeneous earth"の改訂版をSpringer社より刊行した.

Research Products

• [Journal Article] Time-lapse changes of seismic velocity in the shallow ground caused by strong ground motion shock of the 2000 Western-Tottori Earthquake, Japan, as revealed from coda deconvolution analysis (2009)
  • Author(s): Sawazaki, K., H. Sato, H. Nakahara, and T. Nishimura
  • Journal Title: Bull. Seismol. Soc. Am 99 Pages: 352-366
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthesis. of coda wave envelopes in randomly inhomogeneous elastic media in a half-space : single scattering model including Rayleigh waves (2008)
  • Author(s): Maeda, T., H. Sato, and T. Nishimura
  • Journal Title: Geophys. J. Int 172 Pages: 130-154
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Recursive formula for the peak delay time with travel distance in von Karman type non-uniform random media on the basis of the Markov approximation (2008)
  • Author(s): Takahashi, T., H. Sato, and T. Nishimura
  • Journal Title: Geophys. J. Int 173 Pages: 534-545
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Synthesis of vector-wave envelopes in 3-D random media characterized by a nonisotropic Gaussian ACF based on the Markov approximation (2008)
  • Author(s): Sato, H.
  • Journal Title: J. Geophys. Res 113 Pages: doi : 10.1029/ 2007JB005524
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Radiative transfer approach to the equipartition in scattering media (2009)
  • Author(s): Sato, H. and M. Yamamoto
  • Organizer: IASPEI General Assembly
  • Place of Presentation: Cape Town, South Afric
  • Year and Date: 20090101-16
• [Presentation] Diffusive characteristics of seismic energy revealed from a dense seismic observation at Asama volcano, Japan (2008)
  • Author(s): Yamamoto, M. and H. Sato
  • Organizer: EGU General Assembly
  • Place of Presentation: Vienna, Austria
  • Year and Date: 20080413-18
• [Book] Scattering of seismic waves in the heterogeneous Earth(分担執筆), in "Encyclopedia of Complexity and Systems Science (Ed. R. A, Mayers) (2009)
  • Author(s): Sato, H.
  • Publisher: Springer Verlag GmbH(印刷中)
• [Book] Seismic Wave Propagation and Scattering in the Heterogeneous Earth (Second Print) (2008)
  • Author(s): Sato, H. and M. C. Fehler
  • Total Pages: 308
  • Publisher: Springer Verlag and AIP Press
• [Book] "Earth Heterogeneity and Scattering Effects on Seismic Waves" Advances in Geophysics (Series Ed. R. Dmowska), Academic Press, Amsterdam, Vol.50 (2008)
  • Author(s): Sato, H. and M. C. Fehler (Guest Eds.)
  • Total Pages: 476
  • Publisher: Academic Press社
• [Book] Synthesis of vector-wave envelopes in random elastic media on the basis of the Markov approximation(分担執筆), in "Earth Heterogeneity and Scattering Effects on Seismic Waves(Eds. H. Sato and M. Fehler)", Advances in Geophysics(Series Ed. R. Dmowska) (2008)
  • Author(s): Sato, H. and M. Korn
  • Total Pages: 44-94
  • Publisher: Academic Press社