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歪みの蓄積と断層破壊の多様性から考える津波の発生

研究課題

研究課題/領域番号 19K04021
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
研究機関国立研究開発法人防災科学技術研究所

研究代表者

齊藤 竜彦  国立研究開発法人防災科学技術研究所, 地震津波防災研究部門, 主任研究員 (30550933)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード地震 / 津波 / 歪みエネルギー / 断層破壊 / 巨大地震 / 歪み蓄積
研究開始時の研究の概要

海底下地殻への歪み蓄積―断層破壊―津波発生の各物理過程を統合した定量モデリングによって,大津波がどこで,どのように発生するか予測する.地殻変動データの解析から,プレート間固着とそれが引き起こす地殻内への歪み蓄積を推定し,どこで大地震が起こり得るかを予測する.次に,その地震によって,どのように津波が励起するかを予測する.連動破壊によって巨大化する地震,地震波を放射せずに大津波を励起する津波地震など,様々な断層破壊プロセスを想定する.固液複合波動場シミュレーションによって,固体地殻-流体海水系における津波発生プロセスの全容を明らかにする.

研究成果の概要

津波発生研究に地震発生のメカニズムを取り入れ,日本列島太平洋沖において,どこで,どのような大津波が発生する可能性があるか?という問題に取り組んだ.どこが津波の発生源となりうるかを特定するために,地殻変動データの解析からプレート間の摩擦力が強い箇所を推定する手法を開発し,南海トラフにおけるプレート間固着を推定した.さらに,断層運動に関連するエネルギー収支の理論を利用し,巨大地震の破壊過程をシミュレートし,将来南海トラフで起こりうる巨大地震の断層運動と大津波を理論とデータから想定する手法を開発した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

過去の大地震が将来も繰り返して起こるとことを前提にする現在主流の地震発生の長期予測手法は,過去に発生事例が知られていない大地震の発生を想定することが難しい.本研究では,GPSなどの衛星測位技術を使うことで列島の変形を計測し,プレート境界に加わっている力を推定し,その力を原動力として巨大地震の断層破壊をシミュレートする手法の研究開発を行った.本研究によって,断層物理学と観測データをから将来起こりうる巨大地震とその津波を想定するフレームワークを実際に提示することができた.

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 1件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Earthquake Rupture and Tsunami Generation of the 2015 Mw 5.9 Bonin Event Revealed by In Situ Pressure Gauge Array Observations and Integrated Seismic and Tsunami Wave Simulation2021

    • 著者名/発表者名
      Kubota Tatsuya、Saito Tatsuhiko、Fukao Yoshio、Sugioka Hiroko、Ito Aki、Tonegawa Takashi、Shiobara Hajime、Yamashita Mikiya
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 48 号: 22

    • DOI

      10.1029/2021gl095915

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Meteotsunami Observed by the Deep‐Ocean Seafloor Pressure Gauge Network Off Northeastern Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Kubota Tatsuya、Saito Tatsuhiko、Chikasada Naotaka Y.、Sandanbata Osamu
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 48 号: 21

    • DOI

      10.1029/2021gl094255

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Detection of “Rapid” Aseismic Slip at the Izu‐Bonin Trench2021

    • 著者名/発表者名
      Fukao Yoshio、Kubota Tatsuya、Sugioka Hiroko、Ito Aki、Tonegawa Takashi、Shiobara Hajime、Yamashita Mikiya、Saito Tatsuhiko
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Solid Earth

      巻: 126 号: 9

    • DOI

      10.1029/2021jb022132

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Impulsive Tsunami and Large Runup Along the Sanriku Coast of Japan Produced by an Inelastic Wedge Deformation Model2021

    • 著者名/発表者名
      Du Yue、Ma Shuo、Kubota Tatsuya、Saito Tatsuhiko
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Solid Earth

      巻: 126 号: 8

    • DOI

      10.1029/2021jb022098

    • 関連する報告書
      2021 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] Meteorological tsunami generation due to sea-surface pressure change: Three-dimensional theory and synthetics of ocean-bottom pressure change2021

    • 著者名/発表者名
      Saito, T., Kubota, T., Chikasada N. Y, Tanaka, Y., & Sandanbata, O.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Oceans

      巻: 126 号: 5

    • DOI

      10.1029/2020jc017011

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Extracting near-field seismograms from ocean-bottom pressure gauge inside the focal area: application to the 2011 Mw 9.1 Tohoku-Oki earthquake2021

    • 著者名/発表者名
      Kubota, T., Saito, T., Tsushima, H., Hino, R., Ohta, Y., Suzuki S, & Inazu D.
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 48 号: 7

    • DOI

      10.1029/2020gl091664

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Strain energy released by earthquake faulting with random slip components2020

    • 著者名/発表者名
      Tatsuhiko Saito, Akemi Noda
    • 雑誌名

      Geophysical Journal International

      巻: 220 号: 3 ページ: 2009-2020

    • DOI

      10.1093/gji/ggz561

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tsunami Modeling for the Deep Sea and Inside Focal Areas2019

    • 著者名/発表者名
      Saito, T., T. Kubota
    • 雑誌名

      Annual Review of Earth and Planetary Sciences

      巻: 48 号: 1 ページ: 121-145

    • DOI

      10.1146/annurev-earth-071719-054845

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesizing sea surface height change including seismic waves and tsunami using a dynamic rupture scenario of anticipated Nankai trough earthquakes2019

    • 著者名/発表者名
      Tatsuhiko Saito, Toshitaka Baba, Daisuke Inazu, Shunsuke Takemura, Eiichi Fukuyama
    • 雑誌名

      Tectonophysics

      巻: 769 ページ: 228166-228166

    • DOI

      10.1016/j.tecto.2019.228166

    • NAID

      120007042448

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 歪みエネルギー評価による地震発生メカニズムの理解2021

    • 著者名/発表者名
      齊藤竜彦
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2021年大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A three-dimensional theory for meteorological tsunami generation and propagation2021

    • 著者名/発表者名
      Saito, T., T. Kubota, N.Y. Chikasada, Y. Tanaka, O. Sandanbata
    • 学会等名
      30th International Tsunami Symposium
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 南海トラフの力学的固着:プレート境界地震の連 鎖的な発生と余効すべり2021

    • 著者名/発表者名
      齊藤竜彦・野田朱美
    • 学会等名
      日本地震学会2021年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Tsunami synthetics using mechanic-based earthquake rupture scenarios2020

    • 著者名/発表者名
      Tatsuhiko Saito, Akemi Noda
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Strain energy released by an earthquake with random slip fluctuations: a stochastic model2019

    • 著者名/発表者名
      Tatsuhiko Saito, Akemi Noda
    • 学会等名
      27th IUGG General Assembly
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Strain energy release by an earthquake rupture with heterogeneous stress-drop distribution2019

    • 著者名/発表者名
      Tatsuhiko Saito, Akimi Noda
    • 学会等名
      AGU Fall meeting
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] '弾性・粘弾性媒質における地震による歪みエネルギー変化の可視化と定量化:波数積分法による計算2019

    • 著者名/発表者名
      齊藤竜彦,野田朱美
    • 学会等名
      日本地震学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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