2014 Fiscal Year Annual Research Report
島の強震動と津波：地形と海を含む３次元構造モデルに基づくシームレスな予測の実現
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26282105
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
竹中 博士 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (30253397)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡元 太郎 東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (40270920)
山田 伸之 福岡教育大学, 教育学部, 准教授 (80334522)
豊国 源知 東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (90626871)
中村 武史 独立行政法人海洋研究開発機構, その他部局等, 研究員 (40435847)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 地震 / 自然災害 / 防災 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
以下，各サブテーマごとに平成26年度の研究実績の概要を記述する。
サブテーマ１では，主に，八重山諸島と宮古列島において，これまでの探査の不足分を補う新規の追加観測を行い，これまで解明されていなかった速度構造を示すことを行うとともに，既存の探査結果を一部見直すことによって各地点の結果を統一的に示すことができるようにし，この地域の平均的なＳ波速度値を得ることができた。こうした成果は，サブテーマ２や３で用いる数値モデルの構築や高精度化および地下構造モデルの妥当性の検討に繋げることができる。さらに，探査データの蓄積が進んだことから，一部地域では群島単位で面的な地下構造の傾向を示すことができるようになってきた。
サブテーマ２では，地震動・地殻変動・津波の統合シミュレーションコードを改良し，計算効率を大幅に向上させた。これまでの計算では，多くのタイムステップ数を要する津波伝播について，結果を確認できるまで膨大な計算時間を要していたが，計算時間を１０分の１以下にまで短縮させた。その結果，２次元津波専用計算コードによる計算結果に対し，複数のモデルケースについて比較検証することが可能となった。
サブテーマ３では，南西諸島の３次元構造モデルを構成する境界面形状データから，沖縄本島近海地震（2010年，M7）の震源を通る鉛直断面に沿う境界位置情報を切り出し，そのデータを編集することによって，2.5次元波形計算用の構造モデルを作成した。そして，複数の遠地観測点（震央距離30°～90°）について遠地実体波波形を合成するための差分法計算を実施した。また，近地～震央距離10°程度までの地震波形を効率よくモデリングする円筒座標系を用いた2.5次元地震波形計算プログラムの高精度化を行った。本研究では任意の地表地形や固液境界を扱えるように拡張を施し，テスト計算を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
各サブテーマについてみると，サブテーマ１では，地下構造探査のための現地観測は，薩南諸島での火山噴火や複数の台風の影響およびその他諸般の事情から当初の予定よりもやや縮小傾向となったが，これまでに蓄積していたデータの取りまとめや課題遂行の効率化を図るための他機関データの活用の模索・検討に着手することができたことから，おおむね順調な進捗状況であると判断できる。サブテーマ２では，地震動・地殻変動・津波の統合シミュレーションコードの計算高速化は実現した。しかし，津波専用計算コードとの連成インターフェースの開発及び計算結果の比較検証については完了していないため，やや遅れている。サブテーマ３では，沖縄本島周辺において2.5次元構造モデルの作成を試行し，遠地実体波波形計算のための2.5次元差分法計算を実施することができた。また，近地を含む2.5次元理論地震波形計算手法の高精度化はほぼ完成した。しかし，まだ震源決定の実施までには至っていないため，やや遅れている。以上まとめると，本研究の進捗状況は，トータルとしてやや遅れていると判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
以下，各サブテーマごとに今後の推進方策を記述する。
サブテーマ１では，地下構造探査のための現地観測については，これまでの調査結果と各種自然的要因を考慮しながら平成26年度および平成27年度に実施を予定していた箇所から取捨選択を行い，効率的にかつ早期に遂行することとする。また，各種データの取りまとめや分析および他機関データの活用などを急ぐこととし，スムーズな研究展開に努めたい。
サブテーマ２では，平成26年度に完了できなかった津波専用計算コードとの連成インターフェースの開発及び計算結果の比較検証について，平成27年度も引き続き取り組む。これらの研究項目を完了した後，３次元改良構造モデルを用いた統合シミュレーションの実施を行う。先島諸島のエリアを研究対象とし，諸島周辺で過去に発生した地震及び想定されている地震について，統合シミュレーションを行う。
サブテーマ３における2.5次元地震波形モデリングを用いた高精度震源決定システムでは，３次元構造モデルからスライス抽出した断面構造から2.5次元構造モデルを構築するうえで編集作業を追加する必要が明らかになった。この問題点への対応として，編集作業を簡略化するアルゴリズムの検討を行う。そのうえで、沖縄本島周辺における３次元構造モデルの鉛直スライス２次元断面モデルを用いて過去または今後のイベントの高精度震源決定を実施する。
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| Causes of Carryover |
「現在までの達成度」の項でも記したように，平成26年度においては地下構造探査のための現地観測が各種自然的要因等から一部実施できなかったため，これに関連する研究推進者の出張や関係者への謝金などの経費を執行することがなかった。また，それに伴う観測機器に関連する消耗品等の購入もなかったため，予算の繰り越しが発生した。さらに，2.5次元構造モデルを構築するうでの問題点が明らかになった。この問題点についてアルゴリズム上の検討と差分法計算を今年度継続して実施する必要があり，予算を次年度に繰り越した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
地下構造探査のための現地観測については，当初調査を予定していた箇所から取捨選択を行いながら，効率的にかつ早期に（台風シーズンの前に実行するなど）遂行することとするとともに，現地における不測の事態にも対応できる体制・整備をこれまで以上に充実させる。また，一部観測機器の整備・調整が必要となる見込みがあるため，その対応を行うものとする。さらに，観測データ等に関するデータの保管およびバックアップ機能の強化や大型計算機の積極的な活用による計算機使用料などに充てる予定である。また，2.5次元構造モデルを構築するうえで，編集作業を簡略化するアルゴリズムの検討と，差分法計算，計算結果の保存等のためにも使用する。
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Research Products
(1 results)
