南海トラフ地震の予知の精度向上の決め手となる仮想現実を用いた歪み観測網の研究

• 研究課題/領域番号: 17K18958
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 社会システム工学、安全工学、防災工学およびその関連分野
• 研究機関: 静岡県立大学
• 研究代表者: 楠城 一嘉 静岡県立大学, その他部局等, 特任准教授 (10549504)
• 研究期間 (年度): 2017-06-30 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円); 2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2017年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
• キーワード: 地殻変動 / 地震 / ゆっくり滑り / 断層滑り / プレート境界 / 仮想現実 / 確率統計 / 南海トラフ / 歪み / 東海地震 / 前兆滑り / 地震防災 / 地震予知 / 減災 / 自然現象観測・予測 / 統計数学 / 自然災害

研究成果の概要

東海地域のプレート境界で2012-2016年に起きたゆっくり滑りのデータベースと、気象庁が同地域で運用するひずみ観測点の情報に基づき、歪み観測網を、コンピュータを用いて仮想的に再現し、その観測網に観測点を追加した場合、どの程度観測能力が向上するかを評価する手法を開発した。これは、本課題で掲げた研究目的を達成できたことを示している。成果の主要部分を、国際学術雑誌(K. Z. Nanjo, 2019, Submitted to Pure Appl. Geophys.)及び、国内外の会議で公表予定である。また、本研究で作成したソフトウエアを公開できる様に、パッケージ化の作業を現在進めている、

研究成果の学術的意義や社会的意義

将来の南海トラフ地震に備えて、プレート間の固着状況を逐次把握することは重要であり、その精度向上には、固着状況を反映するゆっくり滑りの観測網の整備が必須である。しかし、日本の社会的・経済的状況を踏まえると、地震防災といえども、闇雲に観測点を追加できるわけではなく、コストの抑制と、効果の試算、そして説明責任が今後更に求められる。その解決策の一つを提供するのが本成果であり、仮想現実で歪み観測点を設置し、設置目的に見合うだけの観測能力の向上があるかを試算できる。観測点を現実世界で追加する前に、効果を検証する仮想実験ができるので、コストを抑えつつ、観測網整備の指針を策定する支援ができる点で意義がある。

研究成果

• [国際共同研究] University of California, Davis(米国)
• [国際共同研究] GFZ German Res. Cent. for Geosci.(ドイツ)
• [国際共同研究] German Research Centre for Geosciences(ドイツ)
• [雑誌論文] Nucleation and Cascade Features of Earthquake Mainshock Statistically Explored from Foreshock Seismicity (2019)
  • 著者名/発表者名: Masashi Kamogawa, Kazuyoshi Z. Nanjo, Jun Izutsu, Yoshiaki Orihara, Toshiyasu Nagao and Seiya Uyeda,
  • 雑誌名: entropy 巻: 21(4) 号: 4 ページ: 421-421
  • DOI: 10.3390/e21040421
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Related spatio-temporal changes in hypocenters and the b value in the 2017 Kagoshima Bay swarm activity indicating a rise of hot fluids (2018)
  • 著者名/発表者名: K. Z. Nanjo, K. Miyaoka, K. Tamaribuchi, A. Yoshida
  • 雑誌名: Tectonophysics 巻: 749 ページ: 35-45
  • DOI: 10.1016/j.tecto.2018.10.023
  • 査読あり
• [雑誌論文] A b map implying the first eastern rupture of the Nankai Trough earthquakes (2018)
  • 著者名/発表者名: K. Z. Nanjo and A. Yoshida
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 9 ページ: 1117-1117
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Earthquake Detection Probabilities in Japan (2018)
  • 著者名/発表者名: Schorlemmer Danijel、Hirata Naoshi、Ishigaki Yuzo、Doi Keiji、Nanjo Kazuyoshi Z.、Tsuruoka Hiroshi、Beutin Thomas、Euchner Fabian
  • 雑誌名: Bulletin of the Seismological Society of America 巻: 108 号: 2 ページ: 702-717
  • DOI: 10.1785/0120170110
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] b値に基づく全地球規模の大地震発生予測のモデル (2018)
  • 著者名/発表者名: 楠城一嘉
  • 雑誌名: 地震予知連絡会会報 巻: 99 ページ: 459-462
  • オープンアクセス
• [学会発表] コンピュータを活用した統計地震学 (2019)
  • 著者名/発表者名: 楠城一嘉
  • 学会等名: 第13回地域防災情報シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] Development of the earthquake nowcasting method with application to Japan (2019)
  • 著者名/発表者名: K. Z. Nanjo, J. B. Rundle, T. Sakurada
  • 学会等名: The 11th International Workshop on Statistical Seismology
  • 国際学会
• [学会発表] A Study of the Relation Between the Occurrence of Large Earthquakes and Time-dependent Decrease in B Value (2019)
  • 著者名/発表者名: Kazuyoshi NANJO, Masao NAKATANI, Shunichi NOMURA, Toshiyasu NAGAO
  • 学会等名: AOGS 16th Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Slow-slip detection capability of the Tokai strainmeter network (2019)
  • 著者名/発表者名: K. Z. Nanjo
  • 学会等名: AOGS 16th Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Seismic Quiescence Observed before the 2018 Osaka Earthquake (2019)
  • 著者名/発表者名: Toshiyasu Nagao, Jun Izutsu, Kazuyoshi Z. Nanjo, Yoshiaki, Orihara, Masashi Kamogawa
  • 学会等名: The 27th IUGG General Assembly
  • 国際学会
• [学会発表] Nucleation and cascade features of earthquake mainshock statistically explored from foreshock seismicity (2019)
  • 著者名/発表者名: Masashi Kamogawa, Kazuyoshi Z. Nanjo, Jun Izutsu, Yoshiaki Orihara, Toshiyasu Nagao and Seiya Uyeda
  • 学会等名: The 27th IUGG General Assembly
• [学会発表] Earthquake nowcasting: further development and application to Japan, (2019)
  • 著者名/発表者名: Kazuyoshi Nanjo, John B. Rundle, Tetsuo Sakurada
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2019年大会(JpGU 2019)
• [学会発表] 2016年熊本地震以降の地震活動と地殻変動 (2019)
  • 著者名/発表者名: 楠城一嘉, 井筒潤, 織原義明, 鴨川仁, 長尾年恭
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2019年大会(JpGU 2019)
• [学会発表] An investigation into slow-slip detection capability of the Tokai Strainmenter Network (2019)
  • 著者名/発表者名: Kazuyoshi Nanjo
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2019年大会(JpGU 2019)
• [学会発表] 2011年東北地方太平洋沖地震の震源域北側の大地震発生アセスメント (2019)
  • 著者名/発表者名: 楠城一嘉, 宮岡一樹, 吉田明夫
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2019年大会(JpGU 2019)
• [学会発表] Earthquake and Tsunami Nowcasting and Forecasting Using Shannon Information Theory (2019)
  • 著者名/発表者名: John B Rundle, Kazuyoshi Nanjo, Donald L Turcotte, Andrea Donnellan, James Crutchfield
  • 学会等名: 2019 SSA Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Increasing Earthquake Forecast Testability - CSEP Future Developments (2019)
  • 著者名/発表者名: Danijel Schorlemmer, Naoshi Hirata, Fabrice Cotton, Matthew Gerstenberger, Warner Marzocchi, Maximilian Werner, Stefan Wiemer, Thomas Jordan, Thomas Beutin, David Jackson, Philip Maechling, Sum Mak, Kazuyoshi Nanjo, and others
  • 学会等名: EGU General Assembly 2019
  • 国際学会
• [学会発表] 全世界の大地震(M8+)の発生とb値の減少の関係について (2019)
  • 著者名/発表者名: 楠城一嘉, 中谷正生, 野村俊一, 長尾年恭
  • 学会等名: 日本における地震活動に基づく地震発生予測検証実験研究集会
• [学会発表] 東海地域の歪み観測網と地震観測網の性能評価: 短期的ゆっくり滑りや微小地震を検知する能力を評価した試算 (2019)
  • 著者名/発表者名: 楠城一嘉
  • 学会等名: 2018年度自然災害科学中部地区研究集会
• [学会発表] A B-value Map and Implication of the First Eastern Rupture of the Nankai Trough Earthquakes (2018)
  • 著者名/発表者名: Kazuyoshi NANJO, Akio YOSHIDA
  • 学会等名: AOGS 15th Annual Meeting
  • 招待講演
• [学会発表] 地震災害予測のための地球観測データのデジタルアースへの適用 (2018)
  • 著者名/発表者名: 井筒潤，楠城一嘉，鴨川仁, 織原義明，長尾年恭
  • 学会等名: 日本地震予知学会第5回(2018年)学術講演会
• [学会発表] 地震のナウキャスティングの研究 (2018)
  • 著者名/発表者名: 楠城一嘉
  • 学会等名: 日本地震予知学会第5回(2018年)学術講演会
• [学会発表] A global model of earthquake forecasting using spatiotemporal variation of b-value (2018)
  • 著者名/発表者名: K. Z. Nanjo
  • 学会等名: International Symposium on Earthquake Forecast / 5th International Workshop on Earthquake Preparation Process ~Observation, Validation, Modeling, Forecasting~ (ISEF/IWEP5)
• [学会発表] Increasing Testability -Expanding Possibilities: Some CSEP future developments (2018)
  • 著者名/発表者名: Danijel Schorlemmer, Naoshi Hirata, Fabrice Cotton, Matt Gerstenberger, Warner Marzocchi, Max Werner, Stefan Wiemer, 75 5 2017 年度報告書 静岡県立大学グローバル地域センター地震予知部門 Thomas Jordan, Thomas Beutin, Dave Jackson, Kazuyoshi Nanjo, Yosi Ogata, David Rhoades, Hiroshi Tsuruoka, John Yu, and Jianciang Zhuang
  • 学会等名: European Geosciences Union General Assembly 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Increasing Testability, Expanding Possibilities. Some CSEP Future Developments (2018)
  • 著者名/発表者名: Danijel Schorlemmer, Naoshi Hirata, Fabrice Cotton, Matt Gerstenberger, Warner Marzocchi, Maximilian Werner, Stefan Wiemer, Thomas Jordan, Thomas Beutin, David D Jackson, Sum Mak, Kazuyoshi Nanjo, Yosihiko Ogata, David Rhoades, Hiroshi Tsuruoka, Jiancang Zhuang
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Regional evolution of network detection completeness in Japan (2018)
  • 著者名/発表者名: Danijel Schorlemmer, Naoshi Hirata, Yuzo Ishigaki, Keiji Doi, Kazuyoshi Nanjo, Hiroshi Tsuruoka, Thomas Beutin, Fabian Euchner
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2018
  • 国際学会
• [学会発表] 南海トラフ沈み込み帯の地震活動に基づくb値マップ (2018)
  • 著者名/発表者名: 楠城一嘉, 吉田明夫
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2018
• [学会発表] 富士山直下の低周波地震のb値解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 楠城一嘉, 吉田明夫
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2018
• [学会発表] 南海トラフ沿いのフィリピン海スラブ内地震活動のb値の時空間変化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 楠城一嘉, 吉田明夫
  • 学会等名: JpGU-AGU meeting
• [学会発表] 2011年東北地方太平洋沖地震の震源域の応力は地震前に戻ったか? (2017)
  • 著者名/発表者名: 楠城一嘉, 吉田明夫
  • 学会等名: JpGU-AGU meeting
• [学会発表] Is the b value of foreshocks an effective signature in the prediction of a large earthquake occurrence? (2017)
  • 著者名/発表者名: Nanjo K, Yoshida A
  • 学会等名: JpGU-AGU meeting
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 2017年7月11日の鹿児島湾の地震(M5.3)に先行したb値の時間変化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 楠城一嘉, 吉田明夫
  • 学会等名: 日本地震学会 2017 年 度秋季大会
• [学会発表] Increasing Testability --- Expanding Possibilities Some CSEP future developments (2017)
  • 著者名/発表者名: Danijel Schorlemmer, Naoshi Hirata, Fabrice Cotton, Matt Gerstenberger, Warner, Marzocchi, Max Werner, Stefan Wiemer, Kazuyoshi Nanjo, Yosihko Ogata, David Rhoades, Hiroshi Tsuruoka, Jianciang Zhuang
  • 学会等名: 日本 地震学会 2017 年度秋季大会
  • 国際学会
• [学会発表] b値にもとづく全地球規模の大地震発生予測のモデル (2017)
  • 著者名/発表者名: 楠城一嘉
  • 学会等名: 第 217 回地震予知連絡会
• [学会発表] A systematic investigation into b values prior to coming large earthquakes (2017)
  • 著者名/発表者名: K. Z. Nanjo, A. Yoshida
  • 学会等名: 2017 AGU Fall Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] 大地震に先行したb値の系統的研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 楠城一嘉, 吉田明夫
  • 学会等名: 日本地震予知学会第4回(2017 年)学術講演会