| 研究課題/領域番号 |
20K04084
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分17030:地球人間圏科学関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
浅野 公之 京都大学, 防災研究所, 准教授 (80452324)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 地震波干渉法 / 速度構造 / 地盤構造モデル / 強震記録 / 堆積盆地 / 地盤構造 / 地震動 / 数値実験 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の概要は、堆積平野・盆地での地震動予測の精度向上や広帯域化に貢献するため、堆積平野・盆地内に多数設置されている震度計や強震計で得られたイベント波形記録を用いた地震波干渉法による地震波速度構造推定手法を高度化・標準化することである。実践的なデータ解析手順の追求に留まることなく、様々な条件を想定した数値実験を通じて検証を行い、堆積層の内部構造に関する真の描像を得るための条件を明確化したい。地質学的特徴の異なる複数の堆積平野・盆地を対象に、実際の観測データを解析し、数値実験結果と合わせて解釈することにより、手法の有用性と適用限界を明らかにする研究である。
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| 研究実績の概要 |
堆積平野・盆地での地震動予測の精度向上や適用可能周期帯域の広帯域化には、堆積層のS波速度構造や基盤深度の空間分布に関する詳細なモデル化が不可欠である。本研究は、堆積平野・盆地に多数設置されている強震・震度観測点のイベント波形記録に地震波干渉法（自己相関関数法）を応用し、堆積平野・堆積盆地の地震波速度構造を把握する手法を標準化することを目的とした研究である。
令和4年度は、過年度の実績及び当初の研究実施計画を踏まえ、以下の成果を得た。
1) 京都及び奈良盆地を対象とした解析では、新たに収集したデータを追加した上で、解析時に設定するバンドパスフィルター帯域とスペクトルホワイトニングの幅についてパラメータスタディを行った。Transverse成分の自己相関関数から得た地表と盆地基盤面間のS波往復走時と、対象地域の最新の3次元地盤構造モデルを用いた理論往復走時を比較し、モデルの性能評価を行った。過去に行われたレシーバ関数解析や反射法地震探査結果との比較・議論を行い、盆地基盤面深度に関する情報が自己相関関数解析により適切に得られることを確認した上で、モデル改善のための追加調査が必要な領域（例：山科盆地と京都盆地の境界付近）を抽出した。
2) 地震活動が活発な地域では観測波形データ数が多くS波読取の作業負荷が大きいことから、JMA2001モデルによるS波理論走時を用いて解析ウィンドウを自動抽出する方法を検討し、熊本県地域での実データで適用性を検証した。堆積層を含まないJMA2001モデルによる理論S波到達時刻は、堆積平野での観測到達時刻よりも早いことから、十分な長さのウィンドウ長を確保することで、S波直達波及び反射波を含むウィンドウを抽出でき、推定された自己相関関数も適切であることを確認できた。
3) 3次元地盤構造モデルと地震動増幅特性について、函館平野を例に数値実験に基づく議論を行った結果を国際誌にて出版した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
令和4年度は、当初の計画に沿って、本研究で取り組んでいる解析手法による結果と、既往の調査手法（レシーバ関数、反射法地震探査）との比較を京都盆地や奈良盆地を対象に行い、手法の妥当性確認や三次元地盤構造モデル改善のための検討を行うことができた。これらの成果を研究発表講演会で発表し、他の研究者とも議論することができた。
解析手法の高度化・標準化の1つとして、S波直達波及び反射波を含む解析ウィンドウを自動抽出するための方法を検討し、解析コードを整備した上で、実データを用いて適用性を確認することができており、本研究課題の目標に向かって前進している。
令和5年度もこれまでの実績を踏まえ、三次元地盤構造モデルを用いた数値実験も本格的に実施することにもよって、研究計画に沿って着実に研究を進捗させることができると考えている。
また、3次元地盤構造モデルと地震動増幅特性に関連する研究成果を国際誌の査読論文として公表することができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和5年度も引き続き、当初の研究実施計画に沿って着実に研究を進めて行く必要がある。令和2～4年度に大阪平野、京都盆地、奈良盆地を対象に行ったデータ解析結果及び数値実験結果を踏まえて、当該地域の最新の三次元地盤速度構造モデルを組み込んだ数値実験を実施することで、盆地形状や入射方位などが解析結果に及ぼす影響についての詳細な検討を行い、実地震波形データの解析に基づく基盤深度推定手法の開発にフィードバックさせていく必要がある。
大阪平野、京都盆地や奈良盆地とは地質構造の特徴が大きく異なる熊本平野や金沢平野など、他地域での適用性の検証も開始しており、引き続き研究を深化していく必要がある。
令和4年度までに得られた研究成果について、令和5年度に開催される学会やシンポジウムで発表し、関連研究者と議論することで、ブラッシュアップしていく必要がある。
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