2020 Fiscal Year Research-status Report
Basic research on tsunami propagation by seafloor array data of electromagnetic fields
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19K03993
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
藤 浩明 京都大学, 理学研究科, 准教授 (40207519)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
南 拓人 神戸大学, 理学研究科, 助教 (90756496)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 津波 / 電磁場 / 海底アレイデータ / 伝播過程 / 基礎研究 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度に引き続き今年度は，世界で唯一津波通過時に海底電磁場5成分と海底圧力が同時に観測されたタヒチ周辺海域のSOC8観測点のデータ解析を行い，それと並行してタ ヒチ周辺海域で観測された複数の津波事例の内，2009年のサモア地震津波および2010年のチリ地震津波の三次元時間領域数値シミュレーションを行なった。
データ解析では，海底圧力データが表す津波の波高と地磁気の鉛直成分の位相差に着目して研究を進めた。これまでの津波電磁場に関する二次元/三次元の解析解/数値シミュレーションでは，津波に先行して津波起源の磁場鉛直成分が現れる事が示唆されている。これを実測で直接検証できるのが，SOC8における同時観測データである。SOC8における津波波高は海底差圧計で観測されているため，原記録に正しく逆畳み込みを施さないと，位相関係を復元できない。データ提供者の逆畳み込み法に誤りがあったため時間を要したが，現在では位相関係の復元と電磁場データとの直接比較が行えるようになった。
その結果，磁場鉛直成分の変化は，理論で予測された通り，津波波高のそれに先だって現れ，磁場水平成分の位相は，磁場鉛直成分のそれより90度遅れていることが確認された。これは，津波に伴う電磁場を津波の早期警戒に応用する際には非常に有用な性質となる。
数値シミュレーションでは，地震津波の速度場にオープンソースコードであるJAGURSを採用し，その速度場に基づく電磁場計算には研究分担者が開発した三次元時間領域コードを用い，サモア ・チリ両津波の大震央距離数値シミュレーションに成功した。その結果，既存の波源モデルは不十分であることが明らかになった。
これらの成果は，秋にオンライン開催された地球電磁気・地球惑星圏学会で研究分担者らと口頭発表すると共に，査読付きオープンアクセス誌に国際共著論文として一部が既に掲載済みである。
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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
津波波高と海底電磁場の同時観測データを用いた「位相問題」の究明と複数の津波事例についての数値シミュレーションに予想外の時日を要したが，どちらについても年度内に新しい結果を出すことができた。
感染症が流行する中，同じタイムゾーンに属する研究分担者と研究協力者とは定期的にオンライン会合を持ったり，テレワーク用に小型計算サーバーを導入するなどの工夫をしたことが，データ解析・数値シミュレーション双方で新たな成果へとつながったと考えられる。ただし，渡仏して行なう予定であった国際共同研究は，感染症の影響で実施に至らず，この点では遅れが生じている。
これらを総合的に考慮し，概ね順調に進展している，と判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は最終年度であるため，決着した津波電磁場の位相問題と，２００９年サモア および2010年チリの地震津波事例についての三次元時間領域数値シミュレーションの成果発表に力を注ぐ。これまでに得られた結果を，五月末を目処に公表論文原稿に取りまとめ，査読付き国際誌に投稿する事を目標に研究を進める。
また，延び延びになっているフランスとの国際共同研究も実施に向け打ち合わせを再開すると共に，その可否について早期に判断するよう努める。渡仏を中止した場合には，もう一台最新の小型計算サーバーを導入し，数値計算の加速化を図る。
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| Causes of Carryover |
フランスとの国際共同研究を計画していたが，感染症の流行により人物交流が不可能になったため。
次年度もワクチンの普及が遅れ人物交流が不可能になった場合には，研究協力者用に計算サーバーを新たに導入し研究成果取りまとめに資する。
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