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時定数1万秒以下の非地震性滑りの網羅的探索(小笠原海溝・南海トラフ・日本海溝)

研究課題

研究課題/領域番号 20K04142
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海洋研究開発機構

研究代表者

深尾 良夫  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海域地震火山部門(地震発生帯研究センター), 特任上席研究員 (10022708)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023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)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
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)
キーワード伊豆小笠原 / 海溝 / 海底水圧計 / 音響波 / 海底観測 / 非地震性滑り / プレート間滑り / 海溝地震 / 水圧計 / 津波 / 音波 / 津波地震 / スロースリップ / 海底水圧観測 / 海底圧力観測 / 海底地震観測 / プレート境界地震 / スロー地震
研究開始時の研究の概要

研究代表者らは、鳥島はるか東方沖において1年間の海底水圧計アレー観測を実施し、継続時間5000秒程度の非地震性(地震波を出さない)滑りをこれまでに3件検出している。この発見は、滑り速度・滑り伝播速度の比較的速い非地震性滑りが決して稀ではなく、小笠原海溝のような歴史的に巨大地震の発生が知られていない沈み込み帯で重要な役割を果たしている可能性を示唆する。本計画では、こうした可能性を検証する第一歩として、継続時間が1万秒以下の非地震性滑りを小笠原海溝、南海トラフ、日本海溝において網羅的・系統的に探索する。

研究成果の概要

海底水圧計に基づくスロースリップ検出の最大の困難は、測器のドリフト及び気圧変化や海洋潮汐の影響の除去である。これら雑音から信号を抽出する独自の手法を開発し、伊豆小笠原海溝におけるスロースリップの始まり最盛期そして終局に到るまでの詳細を得つつある。台風中心が海底水圧計アレーを通過する際に大気の気圧最低が海底の水圧最低に数日先行する事実を発見し、そのメカニズムを海洋物理学的に明らかにした。2022年トンガ噴火の際に励起された大気Lamb波の海底水圧記録を解析し、周期300秒付近でそれが熱圏重力波と共鳴増幅している事実を発見し、Lamb波の励起源として60-70km高度での空中爆発説を提案した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

海底は海洋と固体地球の境目であり、海洋あるいは固体のどちらかに閉じていては理解できない現象が発生している場所である。また、どちらか一方の目的で設置した測器でも記録は両方の側で役立てられる。しかし、それは固体地球側にとっては従来気が付かなかった海洋現象がノイズとして入り込むということでもある。本研究の意義は第1に、海底から固体地球を診るにしても逆の場合でも必要なノイズ除去について独自の手法を提案する所にある。第2に、上記視点から海底水圧計記録を解析し、伊豆小笠原海溝のプレート滑り詳細をあきらかにしつつあること、及びトンガ噴火に伴う大気擾乱や台風に伴う海洋擾乱について新たな知見を得た所にある。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Mesospheric pressure source from the 2022 Hunga, Tonga eruption excites 3.6-mHz air-sea coupled waves2023

    • 著者名/発表者名
      Tonegawa Takashi、Fukao Yoshio
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 9 号: 26

    • DOI

      10.1126/sciadv.adg8036

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Remote hydroacoustic detection of an airplane crash2022

    • 著者名/発表者名
      Metz, D., Obana, K., and Fukao
    • 雑誌名

      Pure Appl. Geophys

      巻: 179 号: 4 ページ: 1343-1351

    • DOI

      10.1007/s00024-022-03117-6

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Wave propagation of meteotsunamis and generation of free tsunamis in the sloping area of the Japan Trench for the 2022 Hunga-Tonga volcanic eruption2022

    • 著者名/発表者名
      Tonegawa, T., and Fukao
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Spac

      巻: 74 号: 1

    • DOI

      10.1186/s40623-022-01727-x

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Weak faults at megathrust plate boundary respond to tidal stress2021

    • 著者名/発表者名
      Takashi Tonegawa, Toshinori Kimura, Kazuya Shiraishi, Suguru Yabe, Yoshio Fukao, Eiichiro Araki, Masataka Kinoshita, Yoshinori, Sanada, Seiichi Miura, Yasuyuki Nakamura, Shuichi Kodaira
    • 雑誌名

      Earth Planets and Space

      巻: 73 号: 1 ページ: 89-89

    • DOI

      10.1186/s40623-021-01414-3

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
    • 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 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [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, T., Saito, T., Fukao, Y., Sugioka, H., Ito, A., Tonegawa, T., Shiobara, H., and Yamashita, M.
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 48

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Hearing the ultra-low frequency sound from the 2024 Noto Peninsula earthquake2024

    • 著者名/発表者名
      Yoshio Fukao, Taewoon Kim, Takuma Ooi
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2023年大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Water pressure drop at 5000m-deep seafloor directly below the central pressure drop of the Typhoon 2015142023

    • 著者名/発表者名
      深尾良夫、杉岡裕子、塩原肇、伊藤亜紀、古恵 亮
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2023年大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] プレート間ズルズル滑り:その始まりと成長2023

    • 著者名/発表者名
      深尾良夫、杉岡裕子、古恵 亮、久保田達也
    • 学会等名
      日本地震学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 地震滑りとスロースリップとを繋ぐ遷移領域滑りの検出2022

    • 著者名/発表者名
      深尾良夫,久保田達矢,杉岡裕子,伊藤亜妃,利根川貴志,塩原肇,山下幹也,斎藤竜彦
    • 学会等名
      American Geophysical Union
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 深海ボア:海溝斜面を遡る流速・水温・水圧不連続面2022

    • 著者名/発表者名
      深尾良夫, 杉岡裕子, 塩原 肇, 伊藤亜妃, Kim Taewoon, 古恵 亮
    • 学会等名
      日本地震学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 地震滑りとスロースリップとを繋ぐ遷移領域滑りの検出2021

    • 著者名/発表者名
      深尾良夫,久保田達矢,杉岡裕子,伊藤亜妃,利根川貴志,塩原肇,山下幹也,斎藤竜彦
    • 学会等名
      日本地震学会2021秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 地震アスペリティの階層モデル2021

    • 著者名/発表者名
      深尾良夫
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] Strain release by "rapid" aseismic slip at the Izu-Bonin Trench2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Fukao, T. Kubota, H. Sugioka, A. Ito, T. Tonegawa, H. Shiobara, M. Yamashita, and T. Saito
    • 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] Detection of “rapid” aseismic slip that bridges a gap between seismic slip and slow slip2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Fukao, T. Kubota, H. Sugioka, A. Ito, T. Tonegawa, H. Shiobara, M. Yamashita, and T. Saito
    • 学会等名
      AGU Fall 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] 地震アスペリティの階層モデル2020

    • 著者名/発表者名
      深尾良夫
    • 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 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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