2021 Fiscal Year Research-status Report
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20K20939
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
中島 淳一 東京工業大学, 理学院, 教授 (30361067)
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2020-07-30 – 2023-03-31
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| Keywords | スペクトル比 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
非弾性減衰を表す量としてQ値が存在する.Q値とはエネルギー散逸量の逆数であり，これまでの観測や実験結果から弱い周波数依存があることが知られている.そして，非弾性減衰は地震波の伝播や地球の自由振動などにより生じる鉱物中のミクロな変形や，部分溶融域の粘性変形 によるエネルギー散逸が主な原因であると考えられている.ここで，鉱物のミクロな変形が減衰の原因ならば，それぞれの過程における変形応答の違いにより，減衰は入力振幅に依存する可能 性がある.しかし，現状では非弾性減衰の振幅依存はないものとして解析が行われている.そこで本研究では，非弾性減衰の振幅依存を地震波解析から求めることを目的とした.
選んだ地震は 2003 年の宮城県沖地震とその余震に加え，2008 年の岩手・宮城内陸地震とその余震である.マグニチュードの下限は 3.0 とした.そして，規模に差があり震源位置が 5 km 以内である地震ペアを選び，その中から S/N 比の良い P 波初動のスペクトル比を求めた.それに理論スペクトル比をフィッティングすることで，Q値の逆数の差を決定した.
その結果，マグニチュードの差とQ値の逆数の差の間に正の相関が見て取れた.一般にマグニチュードが大きいほどエネルギーは大きく，振幅はエネルギーの平方根に比例することから，この結果は非弾性減衰に振幅依存性があることを示唆している.また，この結果の信頼度を調べるために行った乱数テストは，結果の精度を保証している.しかし，室内実験の先行研究においてはQ値に振幅依存性が存在するかは結論が出ていないことから，さらなる解析を行う予定である．
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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
2つの解析において，明瞭な地震波減衰の振幅依存を観測することが出来た．地震のペアは計画初段階で想定していた東北沖地震の余震ではないが，内陸およびスラブ内の本震-余震系列について解析を行うことができた．まだ結果の妥当性を検証する必要があるが，研究は計画通りに順調に進んでいると言える．
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでは地震のマグニチュードの大小を用いて解析を行ってきたが，減衰の振幅依存をより正確に評価するためには，地震波のエネルギーを用いるのがよい．そこで，次年度は地震波のエネルギー比をパラメータに解析を進める予定である．また，震源スペクトルや観測点のレスポンスなど，解析結果に影響を与える項目について，解析時の過程の妥当性などを検証する．
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| Causes of Carryover |
コロナ禍のために予定していた対面による研究打ち合わせを行うことができず，また国内学会もオンライン開催となった．研究打ち合わせおよび学会参加のため に計上していた旅費相当額を繰り越すことになった． 次年度以降は状況をみながら必要に応じて対面での研究打ち合わせを行うことを考えており，今年度使用できなかった経費を使用する予定である．
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