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データ同化を用いたゆっくりすべりの時空間発展とすべりに伴う地震活動予測手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K17743
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 固体地球惑星物理学
研究機関東北大学 (2017-2018)
東京大学 (2015-2016)

研究代表者

加納 将行  東北大学, 理学研究科, 助教 (10739056)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードデータ同化 / スロースリップイベント / 余効すべり / 摩擦特性 / GNSS / 琉球海溝 / 逆問題 / 超低周波地震 / 低周波地震 / SSE / インバージョン / アジョイント法 / 地震サイクル / スロースリップ
研究成果の概要

本研究では、巨大地震発生に影響を与えると考えられる余効すべりとスロースリップ(SSE)発生域の摩擦特性の推定、断層すべりの予測のための「データ同化」手法の開発を行った。2003年十勝沖地震の余効すべりが速度強化域で起きていること、またデータ同化により余効すべりの予測性能が向上すること、をアジョイント法で示した。また、琉球海溝南西部のSSEを対象に、GNSS観測データからSSE発生域の摩擦特性が時間変化している可能性を定性的に示し、マルコフ連鎖モンテカルロ法を用いて定量的に検証した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、将来起こるであろう巨大地震の予測に向けて重要な、断層すべりの様式を支配する摩擦特性の推定と、断層すべりの予測に向けたデータ同化手法の基盤を開発した。本研究で扱った余効すべりやSSEは巨大地震の発生に関連していると考えられるが、数日~数年程度と時定数の長い断層すべりの予測精度が向上したことは、更なる手法の発展により、巨大地震が発生する可能性のある領域への長期的な応力擾乱をより定量的に評価が可能になる可能性を示唆している。関連して、摩擦特性が時間変化する可能性はこれまでの断層すべりの計算では考慮されておらず、今後その観測事実を考慮したより現実的な数値計算を行う必要があると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2018 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Real data assimilation for optimization of frictional parameters and prediction of afterslip in the 2003 Tokachi-oki earthquake inferred from slip velocity by an adjoint method2015

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Kano, Shin’ichi Miyazaki, Yoichi Ishikawa, Yoshihisa Hiyoshi, Kosuke Ito, Kazuro Hirahara
    • 雑誌名

      Geophysical Journal International

      巻: 203 号: 1 ページ: 646-663

    • DOI

      10.1093/gji/ggv289

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Data assimilation for optimal estimation of frictional parameters and prediction of afterslip in the 2003 Tokachi-oki earthquake2017

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Kano, Shin’ichi Miyazaki, Yoichi Ishikawa, Kosuke Ito, Kazuro Hirahara
    • 学会等名
      JpGU-AGU 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Spatio-temporal evolution of recurrent slow slip events from 2010 to 2013 along the Ryukyu Trench, southwestern Japan2017

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Kano, Jun’ichi Fukuda, Shin’ichi Miyazaki, Mamoru Nakamura
    • 学会等名
      JpGU-AGU 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Spatio-temporal evolution of recurrent slow slip events from 2010 to 2013 along the Ryukyu Trench, southwestern Japan2017

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Kano, Jun’ichi Fukuda, Shin’ichi Miyazaki, Mamoru Nakamura
    • 学会等名
      IAG-IASPEI 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Spatio-temporal evolution of recurrent slow slip events from 2010 to 2013 along the Ryukyu Trench, southwestern Japan2017

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Kano, Jun’ichi Fukuda, Shin’ichi Miyazaki, Mamoru Nakamura
    • 学会等名
      Joint Workshop on Slow Earthquakes 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Comparison of the spatio-temporal evolution of slow slip events in the Yaeyama Islands, southwestern Japan2016

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Kano, Jun'ichi Fukuda, Shin'ichi Miyazaki
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union - American Geophysical Union Joint Meeting 2016
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2016-05-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical experiments on estimation method of frictional parameters on the SSE fault - through Ensemble Kalman Filter -2016

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Okuda, Kazuro Hirahara, Shin'ichi Miyazaki, Masayuki Kano, Makiko Ohtani
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union - American Geophysical Union Joint Meeting 2016
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2016-05-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アジョイント法による摩擦パラメータの最適化と余効すべりの時空間発展の予測2015

    • 著者名/発表者名
      加納将行・宮崎真一・石川洋一・日吉善久・伊藤耕介・平原和朗
    • 学会等名
      日本測地学会第124回講演会
    • 発表場所
      九州大学西新プラザ、福岡県、福岡市
    • 年月日
      2015-10-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Real Data Assimilation for Optimal Estimation of Frictional Parameters and Prediction of Afterslip in the 2003 Tokachi-oki Earthquake by an Adjoint Method2015

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Kano, Shin’ichi Miyazaki, Yoichi Ishikawa, Yoshihisa Hiyoshi, Kosuke Ito, Kazuro Hirahara
    • 学会等名
      Asia Oceania Geosci. Soc., 12th Annual General Meeting
    • 発表場所
      Suntec Singapore Convention & Exhibition Centre, Singapore, Singapore
    • 年月日
      2015-08-02
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] プレート沈み込み帯における摩擦特性のデータ駆動型空間モデリング2015

    • 著者名/発表者名
      加納将行・鈴木皓博・長尾大道・駒木文保
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会2015年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ、千葉県、千葉市
    • 年月日
      2015-05-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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