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大容量データ時代の応力降下量推定研究

研究課題

研究課題/領域番号 19K14812
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分17040:固体地球科学関連
研究機関京都大学 (2020-2021)
東京大学 (2019)

研究代表者

吉光 奈奈  京都大学, 工学研究科, 助教 (20724735)

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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード応力降下量 / 地震パラメタ / MCMC / ベイズ統計 / 統計学的解析
研究開始時の研究の概要

応力降下量は,内陸地殻の応力状態を反映するのではないかと期待されてきたが,推定手法やデータの不安定性により,これまではっきりとした断層や大地震との関係性はわかっていなかった.本研究では統計学的手法による解析や解析値の評価をおこなうことで,従来手法とは異なる観点から応力降下量の推定とデータの評価をおこない,時空間変化の有無,大きな地震や断層との時空間関係を調べ,媒質変化のモニタリングとその解釈を試みる.

研究成果の概要

地震の震源特性を表す震源パラメタは,地震波形のスペクトル比と理論スペクトル比の比較を通して推定される.本研究では,従来使われてきたグリッドサーチ法とは異なるマルコフ連鎖モンテカルロ法を用いた手法を導入した.推定時に用いる確率密度関数について検討をおこない,一般的に用いられる正規分布ではなく比の形を持つデータに適したF分布を採用した.シミュレーションスペクトルと,米国オクラホマ州で発生した誘発地震に対して本手法を適用したところ,推定は良好に行われた.さらにサンプリング密度から尤度を計算することにより,確率分布を視覚化した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

地震の震源断層近傍でどのように応力変化が進行しているかを直接計測することは困難であるが,断層周辺で発生した小地震と地殻内の応力状態の関係が明らかになれば,間接的に地殻の状態を推定することが可能かもしれない.これまで応力降下量と呼ばれる小地震の震源特性の推定値には大きな誤差があったが,本研究では新しい推定手法を用いることで値の確からしさについて評価し,より正確な推定に向けて一歩前進した.本研究は実用的な目的のみならず,地震発生の物理の理解にとっても重要となる.

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

    (7件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Robust Stress Drop Estimates of Potentially Induced Earthquakes in Oklahoma: Evaluation of Empirical Green's Function2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshimitsu, N., W. L. Ellsworth, G. C. Beroza
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Solid Earth

      巻: 124 号: 6 ページ: 5854-5866

    • DOI

      10.1029/2019jb017483

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] マルコフ連鎖モンテカルロ法を用いた地震の震源パラメタ推定と確率密度関数の選択2020

    • 著者名/発表者名
      吉光奈奈,前田拓人,清智也
    • 学会等名
      2020年度統計関連学会連合大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 室内岩石実験から自然地震までの架け橋を目指した地震発生環境に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      吉光奈奈
    • 学会等名
      日本地震学会2020年秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Estimation of source parameters in the Bayesian framework by Markov Chain Monte Carlo method2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshimitsu, N., T. Maeda, T. Sei
    • 学会等名
      American Geophysical Union 2019 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] Uncertainty Evaluation of Source Parameter Estimates by MCMC in Oklahoma2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshimitsu, N., T. Maeda, T. Sei, W. L. Ellsworth
    • 学会等名
      StatSei11
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of source parameters in the Bayesian framework by Markov Chain Monte Carlo method2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshimitsu, N., T. Maeda, T. Sei
    • 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
  • [学会発表] Uncertainty evaluation of source parameter estimates by MCMC in Oklahoma2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshimitsu, N., T. Maeda, W. Ellsworth
    • 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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