2021 Fiscal Year Research-status Report
Development of point process models and prediction methods for non-stationary seismic activity
| Project/Area Number |
20K11722
|
|---|
| Research Institution | Waseda University |
|---|
Principal Investigator |
野村 俊一 早稲田大学, 商学学術院(会計研究科), 准教授(任期付) (70719640)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 昌之 気象庁気象研究所, 地震津波研究部, 主任研究官 (10742728)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | 繰り返し地震 / 地震予測 / 更新過程 / 非定常点過程 / 東北地方太平洋沖 / スプライン関数 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
前年度に開発した周辺域の大地震による余震誘発効果を考慮した中規模繰り返し地震の非定常更新過程モデルについて，三陸はるか沖の大地震が数年毎に発生している領域近辺におけるプレート境界付近の小中規模繰り返し地震系列へと適用した．過去の大地震による繰り返し地震活動の誘発効果をそれぞれ推定したところ，大地震ごとに誘発効果の大きさや時間減衰が大きく異なることが示された．しかしながら，周期的なスロースリップによる群発的な繰り返し地震活動に対して提案したモデルは十分な当てはまりを示さず，大地震による余震誘発効果だけでは群発活動に対して説明が付かないことが示唆された．そこで，大地震による誘発効果以外でのプレート沈み込み速度の時空間変化による繰り返し地震活動の変化を時空間スプライン関数を用いて表現した非定常更新過程モデルを開発した．特に，時間領域には自然3次スプライン関数，空間領域には薄板スプライン関数という異なる種類のスプライン関数を適用してテンソル積で組み合わせる表現方法を用いることで，時間方向のスプライン関数を補外して将来の繰り返し地震活動を短期的に予測する手法を開発した．
また，中規模繰り返し地震とその周辺域における大地震との関係性について，領域ごとに大地震に先行して中規模繰り返し地震が発生する割合や先行するタイムラグについて分析を行い，大地震の予測に向けて中規模繰り返し地震活動が有効となる可能性が示された．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
今年度の研究計画のうち，余震誘発効果やプレート沈み込み速度変化を考慮した繰り返し地震予測については予定通りに進捗しているが，もう一つの非定常時空間ETASモデルの開発とスロースリップの検出方法の検討についてはほとんど進展がない状況にある．理由は，所属組織変更に伴う業務量の増加や，新型コロナウイルス感染拡大による授業を始めとした各種業務のオンライン化への対応に追われて研究へ十分な時間を割けなかったためである．
|
| Strategy for Future Research Activity |
今年度に開発したプレート沈み込み速度変化を加味した繰り返し地震の予測モデルについて，東北地方太平洋沖の繰り返し地震群データへと適用し，繰り返し地震の短期的予測を実装する．また，研究分担者が実施している繰り返し地震予測に本研究による予測を加えて比較することにより，提案モデルの予測性能を検証する．
また，今年度に進めることのできなかった非定常時空間ETASモデルの開発については，空間ETASモデルをバックグラウンド強度がスプライン関数もしくはデロネー四面体分割による区分線形関数によって時空間変化するよう拡張したモデルを開発し，平滑化罰則項付き対数尤度に基づいて国内のバックグラウンド強度の推移を推定する．さらに，過去の研究で特定されているスロースリップの発生期間・発生領域において，推定された時空間のバックグラウンド強度関数がどのように推移しているかを明らかにし，その共通項から地震活動に基づくスロースリップの検出規準を検討する．
|
| Causes of Carryover |
新型コロナウイルスの感染拡大およびそのまん延防止を理由として，学会発表のための出張が相次いで中止となったため．
|
