Creating a standard evaluation method to enable co-evolution of tsunami early prediction techniques using offshore observations

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H02409
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 25030:Disaster prevention engineering-related
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: BABA Toshitaka 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 教授 (90359191)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 対馬 弘晃 気象庁気象研究所, 地震津波研究部, 主任研究官 (00589864) ; 高川 智博 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 港湾空港技術研究所, グループ長 (30451785) ; 齊藤 竜彦 国立研究開発法人防災科学技術研究所, 地震津波防災研究部門, 主任研究員 (30550933) ; 久保田 達矢 国立研究開発法人防災科学技術研究所, 地震津波火山ネットワークセンター, 特別研究員 (70808071) ; 近貞 直孝 国立研究開発法人防災科学技術研究所, 地震津波火山ネットワークセンター, 主任研究員 (90318197) ; 前田 拓人 弘前大学, 理工学研究科, 教授 (90435579) ; 大石 裕介 富士通株式会社(富士通研究所), その他部局等, 研究員 (90816240)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 津波 / 即時予測 / 海底水圧観測 / 動圧効果 / 3次元シミュレーション

Outline of Final Research Achievements

This study established a new theory of the pressure fluctuation field in seawater under the mixing of seismic waves, crustal deformations, and tsunamis. We successfully implemented the new theory in a simulation model. This model synthesized a realistic seafloor pressure record including all the effects during an earthquake by optimizing the earthquake rupture scenario. We also elucidated the generation mechanism of non-seismic tsunamis caused by moving atmospheric pressure changes and the physical quantities observed by the seafloor pressure gauges. We developed a method to separate seismic and tsunami components from the complex pressure records. Ex-post analysis using seafloor pressure records of actual tsunami events validated the new tsunami theory and analysis method established in this study.

Free Research Field

津波防災

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

沖合の海底水圧計で津波観測を行う場合，津波記録に地震動と地殻変動がノイズとして混入し，津波警報を難しくしている．本研究の成果を利用することで，地震直後の津波の予測の精度の向上が期待される．また，海底水圧計という新しい観測態勢に対応するためには津波の発生と伝播の理論の再構築が重要である．本研究で到達した流体力学に弾性体力学を加えた新しい津波理論をレビュー論文としても報告した．津波研究分野のさらなる発展に貢献する成果である．