2021 Fiscal Year Research-status Report

Unraveling unconventional seismic sources using dense seismic arrays

Research Project

Project/Area Number	20K14570
Research Institution	University of Tsukuba
Principal Investigator	奥脇亮筑波大学, 生命環境系, 助教 (10860091)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2024-03-31
Keywords	地震計アレイ解析 / 環境地震学 / 大気・海洋・固体地球連関 / 震源決定 / 雑微動
Outline of Annual Research Achievements	研究代表者は、本研究課題にて開発した三組アレイ震源検出手法を、日本全国に稠密に展開・整備される高感度地震観測網 Hi-net (防災科学技術研究所) における高感度加速度計連続記録に適用した。これは、高感度地震観測網 Hi-net が、前年度に同手法の適用を行った広帯域地震観測網 F-net (防災科学技術研究所) に比してより稠密な観測点密度を有しており、本研究課題にて開発した震源検出手法の検出限界を向上させ、より微弱なシグナルを発する震源を効果的に検出することを企図したものである。テスト解析として、1週間分のHi-net高感度加速度計連続記録へ本手法を適用した。その結果、日向灘地域において、通常の地震カタログに記載のない、未知の震源が多数検出された。検出された震源位置や推定される地震モーメント、震源メカニズムにより、これら未知の震源は、スロー地震の一種である超低周波地震であることが推測された。本成果の一部については、新学術領域研究「スロー地震学」International Joint Workshop on Slow Earthquakes 2021 (オンライン) にて学会発表を行った。さらに、本研究課題にて開発した震源検出手法を、日本周辺の地震観測網のみならず、全世界に展開する広帯域地震観測網に対して拡張適用し、世界で発生する非地震性イベントの検出を試みた。2022年1月15日に発生したフンガ・トンガ=フンガ・ハアパイ火山の大規模噴火に伴って観測された地震波形記録に適用した結果、大規模噴火イベント前後に渡って、複数の未知の震源がフンガ・トンガ=フンガ・ハアパイ火山にて検出された。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 今年度実施を計画していた過去20年分の連続地震波形記録への適用は、来年度の実施を予定している。一方で、今年度新たに実施したHi-net高感度加速度計記録や、全世界の広帯域地震観測網への実験的な拡張適用により、日本のみならず世界の様々なテクトニック環境において、未知の震源を検出できることを確かめた。これにより、本研究課題にて開発した検出手法の拡張性と検出可能現象の広がりを新たに見出すことに成功した。以上の理由から、現在までの進捗状況は「おおむね順調に進展している。」と自己評価する。
Strategy for Future Research Activity	今後は、研究計画に従い、本研究課題で開発した震源検出手法を、過去に遡った長期間 (約20年分) の連続地震波形データに適用することで、地震以外シグナル励起源のカタログを作成する。また、本研究手法の拡張性をさらに検証するために、本研究課題にて開発した震源検出手法を、日本周辺の地震観測網のみならず、全世界に展開する広帯域地震観測網に対して拡張し、大規模火山噴火イベントや、大気擾乱に伴う微動の発生など、世界で発生する非地震性イベントの検出を試みる。
Causes of Carryover	今年度は、Hi-net高感度加速度計記録および全世界の広帯域地震観測網への実験的な拡張適用を優先した。その結果、今年度実施を予定していた、大量の長期間連続地震波形データ処理に要する大容量ハードディスクドライブおよび高性能CPU・高速メモリを備えた計算機の購入は、次年度へと見送る。