2020 Fiscal Year Research-status Report
Tsunami generation: strain accumulation in crust and diversity of earthquake rupture process
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19K04021
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| Research Institution | National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention |
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Principal Investigator |
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)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 巨大地震 / 津波 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，海底下地殻への歪み蓄積―断層破壊―津波発生の各物理過程を統合した定量モデリングによって，大津波がどこで，どのように発生するか予測することを目的とする．
津波励起過程に関して詳細な検討を行った．地震による海底地殻変動が津波を励起する場合を，数値シミュレーションで再現し，海底地震津波観測網では地震動信号，津波信号が地震発生数分以内では重畳して記録されることを理論的に予測した．このメカニズムを検討するために，ラグランジュ表記を利用し，津波発生における海底水圧変化の解析解を導出した．これまでオイラー表記で行っていたために，水圧計が設置されている海底が上昇することによる圧力減少効果を補正項として取り入れていたが，ラグランジュ表記のもとで定式化をすることで，補正項を必要としない定式化に成功した．これにより，これまで利用していた補正の正当性を数式展開に基づき証明することができた．さらに，本計画で定式化した津波発生理論に基づき，海面で発生する圧力変化による津波励起メカニズムを調査した．単に大気中に低気圧が発生するだけでは，大津波が沿岸に襲来する可能性は低いが，低気圧が重力波移動速度と同じ速さで移動する場合，伝播過程において津波が増大し続ける．従来からも，この津波増幅メカニズムは指摘されていたが，本研究の理論によって，津波の分散効果が働くことによって，津波の振幅が伝播過程でより急激に増大する場合もありうることを示した．さらに，津波発生・成長過程において観測可能となる海底水圧変化を理論的に計算した．
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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
大津波の発生源となりうる箇所の特定，どのように大津波が発生しうるか，を２つの計画実施内容として計画通りに進めている．
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| Strategy for Future Research Activity |
連動破壊・津波地震などの破壊シナリオを理論と観測に基づき想定し，津波励起と伝播のシミュレーションを実施する．巨大地震の原動力となる応力の蓄積過程は，プレート形状のたわみや歪みの影響が大きいと考えられる．プレート形状が応力の集中や蓄積に与える影響を調査する．
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| Causes of Carryover |
コロナ禍のために国際学会への参加が出来なくなり，予定したよりも使用額が少なくなった．一方，研究計画が当初予定していたよりも数値計算を行う必要がでてきたため，繰り越した予算によって，計算機と計算ソフトを拡充し，研究計画を進めて行く．
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