2021 Fiscal Year Annual Research Report
Can the water carried into the Earth's interior by plate subduction return to its surface by earthquakes?
| Project/Area Number |
21H01187
|
|---|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
田中 愛幸 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (90508350)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
|
| Keywords | スロー地震 / 水 / 重力 / プレート沈み込み帯 / 地殻流体 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、スロー地震や巨大地震に伴う重力異常の観測を主な目的とし、特に、これまでの観測手法では困難だった、より短い継続時間をもつスロー地震に伴う重力異常の検出を目指している。２０２１年度は、重力観測の時間分解能を高めるのに必要となる、連続観測可能な相対重力計を計画に従って取得した。また、スロー地震発生域における重力の長期的なトレンドを明らかにするため、従来の重力計を用いた観測手法を南海トラフ（東海・四国・九州）のスロー地震発生域で実施し、重力データを取得した。データは現在解析中である。
観測に加え、得られた重力データを解釈するための理論研究も開始した。巨大地震に伴う重力異常に関して、球体地球モデルに基づいた地震時の重力異常モデルの構築を開始した。２０２１年度は、既存の半無限モデルと球モデルとのちがいを評価するため、球モデルのグリーン関数を代表的な地球モデルであるPREMの基づいて計算した。このグリーン関数を用いて3.11地震の地震時地殻変動データに対して断層すべりをインヴァージョンで推定した結果、球と半無限とですべりの分布や大きさに有意（観測可能）な差が生じることを確認した。また、PREMでは考慮されていない、密度や弾性定数の水平不均質を考慮した球モデルの開発を進め、２次元的な水平不均質の場合での計算手法を開発した。
スロー地震発生域の水の振る舞いを物理的にモデリングした。スロー地震の１つである微動に適用したところ、水はプレート境界に直交する方向に移動しにくいことが示唆された。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初予定していた項目を実施することができ、学会発表等の準備を進めている。
|
| Strategy for Future Research Activity |
２０２２年度は、２０２１年度に取得した相対重力計と既存の絶対重力計を組み合わせた新しい観測手法を開発する第一歩として、相対重力計の長期安定性を評価する。このため、相対重力計を超伝導重力計の設置してある水沢VLBI観測所へ設置し、連続比較観測を行う。比較観測により、地下水の変動による重力変化が正しく検出できているか検証する。
一方、時間分解能の低い従来の観測手法も、南海トラフ（東海・四国・九州）のスロー地震発生域で実施し、過去のデータと合わせた長期的なトレンドの推定に必要なデータを蓄積する。２０２１年度に行った４地点で観測を実施し、重力の時間変化を観測する予定である。
上記の観測を実施するとともに、得られた重力異常を解釈するための理論開発も進める。巨大地震に伴う重力異常に関しては、前年度に引き続き球体地球モデルに基づいた地震時の重力異常モデルの構築を進め、層構造を考慮した既存の半無限モデルとのちがいを評価する。密度や弾性定数の水平不均質を考慮した球モデルの開発を継続し、３次元的な水平不均質の場合への拡張を行う。
スロー地震に伴う水の移動に関しては、２０２１年度に開発したモデルを他のスロー地震活動に適用するための拡張に着手する。
|
