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海底火山体において繰り返し発生する津波地震の物理メカニズム解明

研究課題

研究課題/領域番号 17J02919
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 固体地球惑星物理学
研究機関東京大学

研究代表者

三反畑 修  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2019年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2018年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード火山性津波地震 / 津波 / 海底火山 / 火山性地震 / カルデラ / 地殻変動 / 長周期地震波 / 地震 / 津波地震 / 波線追跡
研究実績の概要

本年度は日本南方沖の鳥島近海に位置するスミスカルデラ近傍およびニュージーランド北方沖のカーティス島近傍で発生する二つの火山性津波地震に対して震源モデルを構築し,最終目的・火山性津波地震の物理メカニズムの解明を達成した.この成果を中心とした研究が評価され,2020年度3月に博士(理学)を取得した.下記に本年度に行った研究の詳細を記す.
(1)津波シミュレーションの計算精度を向上するために新たに開発した位相補正計算手法を用いた津波波形インバージョンによって,火山性津波地震によって引き起こされた初期海面変動を推定し,火山性津波地震の断層構造を推定した.
(2)津波波形インバージョンを用いて仮定した断層構造上でのすべり分布を構築した.
(3)構築したすべり分布から予想される長周期地震波波形を計算し,観測波形と比較することで,最終的に津波・地震波の両波形を高精度に再現する統一的な震源モデルを確立した.
(4)上記の結果に基づき,浅いシル状のマグマだまりに溜まった高圧マグマによってカルデラ構造内の環状断層の一部が非対称的に破壊してカルデラ床を押し上げる,”trapdoor faulting”という現象が二つの海底火山での火山性津波地震を引き起こしていることを提案した.
(5)4の物理メカニズムによって,非効率な地震波励起特性や効率的な津波励起特性,類似する地震が繰り返すことなど,火山性津波地震の持つ多くの特異点を説明した.

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 6件)

  • [国際共同研究] カリフォルニア工科大学(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] ストラスブール大学(フランス)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Numerical modeling of the subaerial landslide source of the 22 December 2018 Anak Krakatoa volcanic tsunami, Indonesia2020

    • 著者名/発表者名
      M. Heidarzadeh, T. Ishibe, O. Sandanbata, A. Muhari, and A. B. Wijanartoe
    • 雑誌名

      Ocean Engineering

      巻: 195 ページ: 106733-106733

    • DOI

      10.1016/j.oceaneng.2019.106733

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Tsunami Data Assimilation of Cabled Ocean Bottom Pressure Records for the 2015 Torishima Volcanic Tsunami Earthquake2019

    • 著者名/発表者名
      Wang Y.、Satake K.、Sandanbata O.、Maeda T.、Su H.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Solid Earth

      巻: 124 号: 10 ページ: 10413-10422

    • DOI

      10.1029/2019jb018056

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Mechanism of the 2015 volcanic tsunami earthquake near Torishima, Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Fukao Yoshio、Sandanbata Osamu、Sugioka Hiroko、Ito Aki、Shiobara Hajime、Watada Shingo、Satake Kenji
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 4 号: 4 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1126/sciadv.aao0219

    • NAID

      120006466553

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Ray Tracing for Dispersive Tsunamis and Source Amplitude Estimation Based on Green’s Law: Application to the 2015 Volcanic Tsunami Earthquake Near Torishima, South of Japan2017

    • 著者名/発表者名
      Sandanbata Osamu、Watada Shingo、Satake Kenji、Fukao Yoshio、Sugioka Hiroko、Ito Aki、Shiobara Hajime
    • 雑誌名

      Pure and Applied Geophysics

      巻: 175 号: 4 ページ: 1371-1385

    • DOI

      10.1007/s00024-017-1746-0

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ニュージーランド・ケルマディック諸島近海における火山性津波地震による隆起現象2019

    • 著者名/発表者名
      三反畑修, 綿田辰吾, 佐竹健治
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 位相補正手法を用いた高精度な分散関係に基づく短周期津波の数値計算2019

    • 著者名/発表者名
      三反畑修, 綿田辰吾, 何東政, 佐竹健治
    • 学会等名
      日本地震学会2019年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ニュージーランド・ケルマディック諸島近海における火山性津波地震による隆起現象,2019

    • 著者名/発表者名
      三反畑修, 綿田辰吾, 佐竹健治
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2019年大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Abrupt large uplift caused by volcanic tsunami earthquakes near the Kermadec Islands2018

    • 著者名/発表者名
      O. Sandanbata, S. Watada and K. Satake
    • 学会等名
      AOGS 2018 Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Tsunami Source Modeling for the 2015 Volcanic Tsunami Earthquake Near Torishima, South of Japan2018

    • 著者名/発表者名
      O. Sandanbata, S. Watada, K. Satake, Y. Fukao, H. Sugioka, A. Ito and H. Shiobara
    • 学会等名
      AOGS 2018 Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ニュージーランド・ケルマディック諸島近海における火山性津波地震2018

    • 著者名/発表者名
      三反畑修, 綿田辰吾, 佐竹健治
    • 学会等名
      地震学会2018年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 火山性津波地震のメカニズム Part II: 津波解析2018

    • 著者名/発表者名
      三反畑修, 綿田辰吾, 佐竹健治, 深尾良夫, 杉岡裕子, 伊藤亜妃, 塩原肇
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ニュージーランド・ケルマディック諸島近海で発生した火山性津波地震2018

    • 著者名/発表者名
      三反畑修, 綿田辰吾, 佐竹健治
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 火山性津波地震のメカニズム Part II: 津波解析2018

    • 著者名/発表者名
      三反畑修、綿田辰吾、佐竹健治、深尾良夫、杉岡裕子、伊藤亜妃、塩原肇
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ニュージーランド・ケルマディック諸島近海で発生した火山性津波地震2018

    • 著者名/発表者名
      三反畑修、綿田辰吾、佐竹健治
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 実験水槽を用いた津波観測のアウトリーチ2018

    • 著者名/発表者名
      三反畑 修、塩原 肇、上田 拓、小川 諄、壽 一哲、高野 和俊、Wang Yuchen、楠本 聡
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Tsunami Source Modeling for the 2015 Volcanic Tsunami Earthquake Near Torishima, South of Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Osamu Sandanbata, Shingo Watada, Kenji Satake, Yoshio Fukao, Hiroko Sugioka, Aki Ito, Hajime Shiobara
    • 学会等名
      AOGS 15th Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ray tracing for dispersive tsunamis and estimation of initial sea-surface displacement: Application to the 2015 Smith Caldera earthquake2017

    • 著者名/発表者名
      Osamu Sandanbata, Shingo Watada, Kenji Satake, Yoshio Fukao, Hiroko Sugioka, Aki Ito, Hajime Shiobara
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 2015年鳥島近海における火山性地震の津波波源モデル2017

    • 著者名/発表者名
      三反畑修、綿田辰吾、佐竹健治、深尾良夫、杉岡裕子、伊藤亜妃、塩原肇
    • 学会等名
      地震学会2017年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Tsunami Source Modeling of the 2015 Volcanic Tsunami Earthquake near Torishima, South of Japan2017

    • 著者名/発表者名
      Osamu Sandanbata
    • 学会等名
      Workshop ERI‐IPGP
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Tsunami Source Modeling of the 2015 Volcanic Tsunami Earthquake near Torishima, South of Japan2017

    • 著者名/発表者名
      三反畑修
    • 学会等名
      第7回巨大津波災害に関する合同研究集会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Tsunami Source Modeling of the 2015 Volcanic Tsunami Earthquake near Torishima, South of Japan2017

    • 著者名/発表者名
      Osamu Sandanbata, Shingo Watada, Kenji Satake, Yoshio Fukao, Hiroko Sugioka, Aki Ito, Hajime Shiobara
    • 学会等名
      2017 AGU Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-05-25   更新日: 2024-03-26  

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