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地震波干渉法による地震波散乱特性変化の空間分布推定手法の高度化と適用

研究課題

研究課題/領域番号 18J10232
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
研究機関東北大学

研究代表者

廣瀬 郁  東北大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2019年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2018年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワード地震波干渉法 / 散乱係数 / 内部減衰係数 / 2008年岩手・宮城内陸地震 / 2011年東北地方太平洋沖地震 / 散乱・内部減衰パラメータ / 地震波散乱特性変化 / 桜島 / ダイク貫入
研究実績の概要

地震波干渉法に基づき,2008年から2012年までの5年間の東北地方おける地震波散乱係数変化の連続的な空間分布推定を行った。東北地方に設置されている121点の基盤地震観測網 Hi-net短周期地震計で記録された0.125-1 Hzの周波数帯における雑微動記録の相互相関関数のデコヒーレンス値(波形相関の低下量)をデータとし,感度カーネルを用いた線形インバージョンにより散乱係数変化の空間分布を60日間ごとに推定した。推定の結果,2008年岩手・宮城内陸地震に伴い震源域周辺で最大約5.7%の散乱係数変化が検出された他,2011年東北地方太平洋沖地震発生後には東北地方のいくつかの活火山(磐梯山,栗駒山,岩手山)の周辺で2.5-3.6%程度の散乱係数変化が検出された。
地震波散乱係数変化の空間分布を推定を行う際の観測点数の制約という問題を解決するため,少ないデータからでもイメージングが可能であるとされるスパースモデリングを2008年岩手・宮城内陸地震に伴う散乱係数変化の空間分布推定に応用した。2008年岩手・宮城内陸地震の震源域周辺に設置された17点の短周期地震計における雑微動記録を用いて計算した相互相関関数の地震前後でのデコヒーレンス値をデータとして用い,感度カーネルを用いた線形インバージョンにより散乱係数変化の空間分布を推定した。スパースモデリングと広く用いられているインバージョン手法であるL2ノルム正則化の2通りの手法の両方で,震源の南側で顕著な散乱係数変化が検出された。観測点を間引くことで推定に最低限必要な観測点数を検証したところ,スパースモデリングでは5点,L2ノルム正則化では12点の観測点が必要なことがわかった。スパースモデリングを用いることで,これまで観測点数の制約から地震波散乱係数変化の空間分布推定が困難だった地域でも推定を行うことができる可能性がある。

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

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] A passive estimation method of scattering and intrinsic absorption parameters from envelopes of seismic ambient noise cross‐correlation functions2019

    • 著者名/発表者名
      Hirose,T., H. Nakahara and T. Nishimura
    • 雑誌名

      Geophys. Res. Lett.

      巻: 印刷中 号: 7 ページ: 3634-3642

    • DOI

      10.1029/2018gl080553

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 雑微動の相互相関関数を用いた2011年東北地方太平洋沖地震に伴う地震波散乱特性変化の空間分布推定2019

    • 著者名/発表者名
      廣瀬郁
    • 学会等名
      研究集会「海洋-固体地球システムにおける波動現象と構造不均質性」
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Estimation of spatial changes of seismic scattering property from sparse modeling of seismic ambient noise CCFs: Application to the 2008 Iwate-Miyagi Nairiku earthquake2019

    • 著者名/発表者名
      Takashi Hirose, Hisashi Nakahara, Takeshi Nishimura, Michel Campillo
    • 学会等名
      Earth, Sea and Sky V: International Joint Graduate Program Workshop in Earth and Environmental Sciences
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Estimation of spatio-temporal changes of seismic scattering property associated with the 2008 Iwate-Miyagi Nairiku earthquake from sparse modeling of seismic ambient noise CCFs2019

    • 著者名/発表者名
      Takashi Hirose, Hisashi Nakahara, Takeshi Nishimura, Michel Campillo
    • 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] Estimation of scattering and intrinsic absorption parameters using envelopes of ambient seismic noise cross-correlation functions2018

    • 著者名/発表者名
      Takashi Hirose, Hisashi Nakahara, Takeshi Nishimura
    • 学会等名
      JpGU 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] A passive method to estimate scattering and intrinsic absorption parameters using envelopes of ambient seismic noise cross-correlation function2018

    • 著者名/発表者名
      Takashi Hirose, Hisashi Nakahara, Takeshi Nishimura
    • 学会等名
      AGU 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-05-01   更新日: 2024-03-26  

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