研究課題
基盤研究(C)
電磁気学的なアプローチによる地殻変動の短期予測を目的として、地震電磁界観測データに含まれる異常変動の検出と雑音除去を実施した。本研究では(1)wavelet変換を用いたインターステーション法(Interstation Transfer Function ; ISTF法)による信号弁別、(2)直流電車雑音の除去、(3)特異スペクトル解析、(4)フラクタル解析、(5)方位測定を行った。また、2次元FDTD電磁界シミュレーション法を開発し、低周波数帯の電磁波動の伝搬について調査した。ISTF法では信号強度の大きくグローバルな太陽活動と地球磁気圏・電離圏起源の相互作用起源の信号が推定でき、観測信号からそれを差し引いた残差成分に人工雑音や地殻活動に関連する信号が含まれることになり、地磁気誘導成分が卓越する時系列データからその他の変動の検出が容易になった。伊豆の持越と清越観測点のISTFの変動について2000年から2004年の4年間、詳細に調査したところ、観測点近傍の歪データの変位がトレンドから大きく外れる数日前に有意に変化する結果が得られた。電車信号の除去手法として電車の変電所データを参照信号として用いると、適当な時間幅で地電位差データとよい相関関係があり、この関係を用いるとある程度電車雑音が除去されることがわかった。特異スペクトル解析では、観測点で観測される信号数を推定できることを示した。伊豆観測点の持越、清越、賀茂観測点のULF電磁場信号のフラクタル解析を行った。2000年の伊豆諸島群発地震に関連して、信号のフラクタル次元が有意に変動することがわかった。地殻内の物理現象との関係性は不明であるが、地殻の臨界現象を与える指標として、興味深い結果である。ULF帯の電磁波に対するゴニオメータ法に基づく時系列データの方位測定法を開発し、地電位差データに適用し、電車雑音と他の類似する信号との比較を行い、電車雑音は電車の進行とともに変化することを示した。
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