2022 Fiscal Year Research-status Report
Development of point process models and prediction methods for non-stationary seismic activity
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20K11722
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| Research Institution | Waseda University |
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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)
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| 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)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 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 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Nomura et al. (2017, Geophysical Journal International)にて開発した小～中規模の繰り返し地震活動に基づいてプレート間準静的滑り速度をB-スプライン関数で推定する非定常更新過程モデルの改良を行った．改良モデルでは，滑り速度の代わりに相対的な応力蓄積率の時空間変化を時間域の自然3次スプライン関数と空間域の薄板スプライン関数とのテンソル積で表現した上でベイズ事後確率最大化により推定している．さらに，正規近似した事後分布からの各サンプルについてスプライン関数を将来に渡って補外して応力蓄積率の将来推移を短期的に予測することで，繰り返し地震の将来発生時期に対するベイズ予測分布を算出し，そこから将来の一定期間における地震発生確率を評価することができる．提案手法を東北地方太平洋沖のプレート境界付近に点在する小～中規模の繰り返し地震群の2014～2020年の発生データへと適用し，2020年中の四半期毎の繰り返し地震発生確率を評価した上で発生実績との比較検証を行った結果，ポアソン過程に比べて十分に高い予測性能が示された．一方，繰り返し地震発生確率の値が四半期毎に安定せずに大きくばらついてしまう課題も残った．
また，野村・田中(2020)にて開発した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予測の非定常更新過程モデルについて，東北地方太平洋沖のプレート境界付近に分布するマグニチュード5前後の6つの中規模繰り返し地震系列へと適用し，2023年1月1日からの1年間および3年間における系列ごとの地震発生確率を評価した．
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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
本課題の目標とする非定常な地震活動に対する予測手法の開発は達成できた．さらに，研究分担者と連携して東北地方太平洋沖地震の影響を受けた主要な繰り返し地震系列に対して1年毎に将来の地震発生確率を予測して公開する流れを構築できた．
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度開発した繰り返し地震活動の予測手法は，応力蓄積率の将来推移の予測がやや不安定なために，将来の地震発生確率の評価も安定しないという課題があった．そのため，応力蓄積率を表現するスプライン関数の時間推移に平滑化罰則だけでなく平均回帰を促進する罰則項を加えることで，将来予測の安定化を目指す．さらに，研究分担者と連携して実施している東北地方太平洋沖の繰り返し地震系列に対する地震発生確率評価を継続しながら，これまでの予測を繰り返し地震の発生実績と比較して提案手法の予測性能を評価する．
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| 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に発生した次年度使用額を，今年度にオンサイト開催される学会への参加費や旅費，論文の校正費や掲載費，ならびに，研究データ保管用の記憶装置等の消耗品購入費に充てることを計画している．
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