2014 Fiscal Year Research-status Report

沿岸域の地殻変動量等を利用した津波予測の可能性に関する研究

Research Project

Project/Area Number	26560169
Research Institution	Hirosaki University
Principal Investigator	片岡俊一弘前大学, 理工学研究科, 准教授 (60333712)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	山本英和岩手大学, 工学部, 准教授 (00250639) 松冨英夫秋田大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20134083) 渡辺一也秋田大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (50463097)
Project Period (FY)	2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords	オンサイト予測 / 長周期地震動 / レイリー波 / 最大変位
Outline of Annual Research Achievements	まず，2011年東北地方太平洋沖地震の際に観測された地殻変動量（沈下量）と津波の高さとの関係を調査した．これまでの同様の検討に比べて地殻変動量の対象地点を増やし，津波高さについても多くの観測結果の平均値を求めた．その結果，沈下量が確認される地域については，沈下量と津波高さとに線形の関係が得られることが確認された．ただし，沈下量がなくても津波が到来している地点も少なからずあった．沈下量と津波高さとの関係を明確にするために，津波発生伝播と陸地側地殻変動量を同時に計算できるプログラムを用意し，東日本周辺の水深分布，海岸線データを準備した．試みに，数例の津波伝播計算を実施した．また，地殻変動量がない地点の津波高さを予測するために，過去に津波が観測された地震について，周期40秒までの地震動を対象として，加速度記録を２回積分し最大変位を求め，その最大変位と津波振幅との関係を調べた．その結果，両者の関係は大きくばらつくが，各地震について最低および最大レベルの津波振幅であれば，最大変位から予測可能であることが分かった．さらに，2011年東北地方太平洋沖地震においても，観測された津波量振幅の最大値は，前述の最大変位から推定される範囲内に収まっていた．以上により，沿岸域のデータだけで，津波の量が予測可能となることが示されたので，湾口に島嶼を有する湾を対象に，湾内における津波高の概算法を提示し，その有用性と妥当性を確認した．この計算法に基づけば，沿岸域の津波高さ（津波周期は対象外）の予測が可能になれば，湾口に島嶼を有する湾内に於ける津波高さが数値シミュレーションを実施することなく概算できることになる．
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 研究計画調書では，数値シミュレーションを介した地殻変動量と津波高さとの研究および地震加速度記録から地殻変動量を安定的に求める方法に関する研究を目的として挙げていた．このうち，前者については当初計画よりもやや遅れているが，シミュレーションが可能な段階になったので，間もなく成果を出せるものと考えている．一方で，この研究の前段となるべき基礎的な調査のうち，2011年東北地方太平洋沖地震については概ね終了している．また，この調査の結果，地殻変動のうち沈下量だけでは津波予測に不十分ということが分かったので，地震動に着目した研究を進めた．その結果，前述のように一応の成果が得られた．この研究内容は，計画調書では予備的な検討項目として記載したものであるが，成果がでたことは評価出来よう．一方，地震加速度記録から地殻変動量を安定的に求める方法に関しては，過去の研究事例を調査したに留まっている．過去の研究事例はフォローできたものの，最近の地震記録については，安定的に地殻変動量が得られる状況ではない．こちらの研究についても，当初計画よりやや遅れている．
Strategy for Future Research Activity	研究目的として挙げたもののうち，地殻変動量と津波高さとの関係を確認するための数値シミュレーションについては，準備が整ったので，太平洋岸の地震について充分な数のシミュレーションを実施し，平成27年度中に両者の関係を明確にする．現在のところ，2011年東北地方太平洋沖地震の際に得られた地殻変動量と津波高さと関係に関する調査は概ね終了したので，マグニチュード8.0という大規模の地震であった2003年十勝沖地震でも，同様な関係が得られるかを調査整理する．津波観測地点の地形などを考察しながら，今年度中には２地震の結果を踏まえ，観測事実に関する論文を作成する．一方で，地震動を利用した津波高さ予想に関する研究は，一応の成果が得られたので，今後，研究組織内で議論を深め，論文作成を目指す．地震加速度記録から地殻変動量を安定的に求める方法に関しては，実記録ではなく，実験結果を利用した検討を行う．実記録は，様々な観測誤差が含まれていることは間違いないが，その影響の把握が困難である．そこで，地震時の地殻変動と同様に，実際の地震計を移動させる実験を室内で行い，その変位を追跡した結果と積分結果とを比較することで，積分方法に問題があるのか，観測誤差に問題があるのかを確認する．
Causes of Carryover	当初予定していた現地調査が順調に進み，旅費の使用額が予算以下となった．
Expenditure Plan for Carryover Budget	当該年度の旅費と併せて，十分な現地調査を行う予定にしている．