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地殻構造のランダム不均質性による地震波の振幅の揺らぎに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K03786
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分17040:固体地球科学関連
研究機関横浜市立大学

研究代表者

吉本 和生  横浜市立大学, 理学部, 教授 (10281966)

研究分担者 武村 俊介  東京大学, 地震研究所, 助教 (10750200)
中原 恒  東北大学, 理学研究科, 准教授 (20302078)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード地震波 / 振幅の揺らぎ / ばらつき / 地殻構造 / ランダム不均質性 / 地殻構造のランダム不均質性
研究成果の概要

地殻構造の短波長ランダム不均質性に起因する地震波の振幅と走時の揺らぎ(ばらつき)の特徴を主に地震動シミュレーションに基づいて探究した。その結果、P波振幅とS波振幅のばらつきは、震源付近では距離とともに増大し、高周波数ほどその特性が顕著であることを確認した。本研究で使用したパラメータの範囲では、短波長ランダム不均質性の相関距離と揺らぎの大きさが大きいほど、振幅のばらつきが大きくなる特徴がみられた。また、走時揺らぎについても震源距離とともに大きくなる特徴がみられた。P波走時の揺らぎ(標準偏差)はマルコフ近似理論の予測と整合することが確認された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

S波の振幅のばらつきの特性の把握は、地震工学における地震動予測の高度化(予測誤差の評価)の観点からも重要視されている。本研究では、地殻構造が短波長ランダム不均質性を有する場合、地震波伝播の物理特性から、地震動予測に一定レベルの不確定性が発生することを示した。今後、地殻構造の短波長ランダム不均質性を正確に把握することで、物理モデルに基づく予測誤差を反映させた地震動予測が可能になるものと期待される。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Long-period ground motion simulation using centroid moment tensor inversion solutions based on the regional three-dimensional model in the Kanto region, Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Takemura Shunsuke、Yoshimoto Kazuo、Shiomi Katsuhiko
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 73 号: 1 ページ: 15-15

    • DOI

      10.1186/s40623-020-01348-2

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 長周期地震動シミュレーションのための3次元地震波速度構造モデルを用いた中規模地震のCMTカタログの構築 -関東地方-2021

    • 著者名/発表者名
      吉本和生、南浜功輔、武村俊介、汐見勝彦
    • 学会等名
      日本地球惑星科学関連学会2021年合同大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] A numerical study on P-wave travel time fluctuation and amplitude fluctuation in the short-wavelength inhomogeneous crustal structure2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshimoto K. and S. Takemura
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 指数関数型スペクトルを持つランダム媒質におけるP波走時の揺らぎ ‐3次元地震波伝播シミュレーションによる評価‐2020

    • 著者名/発表者名
      吉本和生、武村俊介
    • 学会等名
      日本地震学会2020年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 3次元CMT解を用いた関東地方における長周期地震動シミュレーションの試み2020

    • 著者名/発表者名
      武村俊介、吉本和生、汐見勝彦
    • 学会等名
      日本地震学会2020年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Long-period ground motions simulation using local 3D CMT inversion solutions in the Kanto region, Japan2020

    • 著者名/発表者名
      Takemura S., K. Yoshimoto, and K. Shiomi
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高周波数帯の地震波振幅のばらつきと地殻構造の不均質性 -3次元地震動シミュレーションによる数値実験-2019

    • 著者名/発表者名
      吉本和生、武村俊介
    • 学会等名
      日本地球惑星科学関連学会2019年合同大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Amplitude fluctuation of high-frequency seismic waves propagating in the heterogeneous crust2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Yoshimoto and Shunsuke Takemura
    • 学会等名
      Asia Oceania Geosciences Society 16th Annual Meeting (AOGS2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 地殻構造のランダム不均質の揺らぎの大きさと地震波振幅のばらつき ‐地震動シミュレーションによる評価‐2019

    • 著者名/発表者名
      吉本和生、武村俊介
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 非等方輻射震源の地震波振幅のばらつきの方位角変化 -地震動シミュレーションによる評価-2018

    • 著者名/発表者名
      吉本和生、武村俊介
    • 学会等名
      日本地震学会2018年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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