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無人船舶広域海洋観測を活用した海溝型巨大地震モニタリングの日米共同開発

研究課題

研究課題/領域番号 20KK0097
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))

配分区分基金
審査区分 中区分22:土木工学およびその関連分野
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

有吉 慶介  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海域地震火山部門(地震津波予測研究開発センター), グループリーダー (20436075)

研究分担者 永野 憲  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(大気海洋相互作用研究センター), 主任研究員 (40421888)
麻生 達也  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 研究プラットフォーム運用開発部門, 技術副主任 (30900310)
研究期間 (年度) 2020-10-27 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円)
2024年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2023年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2022年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2020年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
キーワード海溝型巨大地震 / 海底地殻変動 / 黒潮・親潮 / 海洋観測 / 黒潮蛇行 / 南海トラフ / 海洋変動
研究開始時の研究の概要

海底地殻変動以外の外的擾乱が海底圧力計および間隙圧計に与える影響を定量的に評価するため、自動型無人潜水機(AUV)を用いた詳細な海底地形マッピングと、風力無人水上艇(Saildrone)を用いた海面高度および海面付近の水温・塩分の観測を実施する。それらの解析結果を用いて、海溝型巨大地震の震源域付近における海底地殻変動の検出を試みる。これらの観測技術開発および解析は、開発元である米国の研究機関と共同して実施する。これにより、国内独自で進めているAUV開発へのフィードバックを図ると共に、日米共同研究の連携をさらに加速・発展させる。

研究実績の概要

2023年度は、米国の民間会社が開発したウェーブグライダーに搭載する湿度センサーについて、防水透湿性の生地をセンサーに包装することによる影響について、包装あり・なしの2つの条件を同一環境とした室内実験を行った。その結果、包装ありの方は湿度変化に対して若干タイムラグが発生することが分かったが、概ね湿度を正確に測定できていることを確認した。これにより、本研究で独自開発した湿度センサーを搭載したウェーブグライダー観測の妥当性を立証することが出来た。
AUVについては、所属機関である海洋研究開発機構の方で順調に開発が進められている。
国際交流として、米国地震学会年次大会がプエルトリコで開催されたため、米国海洋大気庁(NOAA)の関連研究機関があるInternational Tsunami Information Center (ITIC)の研究者をはじめとする米国研究者と再会し、AUVの津波活用に関する可能性について議論した。また、NOAAの本部(ワシントンDC)にも訪問し、米国側のカウンターパートナーと進捗状況について情報交換を行った。その後、先方のパートナーが年末に退職する状況を受けて、米国地球物理学連合大会が開催されたサンフランシスコにて、共同研究の拠点を太平洋海洋環境研究所(Pacific Marine Environmental Laboratory: PMEL) に移すことにして、津波研究を中心に進めることで基本合意した。その後、メールにて共同研究テーマの検討を進めている。

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

先方のカウンターパートナーが退職する話はプライベートなため、直前まで分からなかったものの、コロナ感染が落ち着き、4月から研究交流を再開させたこともあり、順調に引継ぎを行うことが出来た。また、ウェーブグライダー観測およびAUV開発も予定通り続けられているため、順調に進展しているとした。

今後の研究の推進方策

4月にシアトルを訪問し、PMEL研究者との共同研究テーマ設定に関する意見交換会を行う。その際、ワシントン大学も訪問し、海底ケーブル式ネットワークの利活用についても情報交換を行う。9月には天然資源の開発利用に関する日米会議(UJNR)の開催が日本国内で予定されており、その会議でAUVの利活用についても議論が出来るように準備を進める。また、12月には米国地球物理学会に参加し、PMEL研究者とJAMSTEC研究者の対面打ち合わせを行う。
これらに必要な旅費、学会参加費を計上する。
また、論文2編(海洋変動が海底圧力計に及ぼす影響についてテキサス大学オースティン校との共同研究、海底下の間隙圧膨張に関する解析結果)を雑誌で発表する予定であり、論文投稿費も計上する。

報告書

(4件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 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

    (25件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 7件、 招待講演 4件)

  • [国際共同研究] カリフォルニア大学バークレー校/米国地質調査所/テキサス大学(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 米国地質調査所/ワシントン大学/テキサス大学(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 米国地質調査所/ワシントン大学/テキサス大学(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 米国地質調査所/カリフォルニア大学/米国海洋大気庁(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Extension of Aseismic Slip Propagation Theory to Slow Earthquake Migration2022

    • 著者名/発表者名
      Ariyoshi Keisuke
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Solid Earth

      巻: 127 号: 7

    • DOI

      10.1029/2021jb023800

    • 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] Deep-sea bottom-water environment change caused by sediment resuspension on the continental slope off Sanriku, Japan, before and after the 2011 Tohoku Earthquake2022

    • 著者名/発表者名
      Wakita Masahide、Watanabe Shuichi、Yoshino Jun、Oguri Kazumasa、Nomaki Hidetaka、Kawagucci Shinsuke、Ariyoshi Keisuke、Nagano Akira、Fujikura Katsunori
    • 雑誌名

      Progress in Earth and Planetary Science

      巻: 9 号: 1

    • DOI

      10.1186/s40645-022-00515-1

    • 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] USV-Observed Turbulent Heat Flux Induced by Late Spring Cold Dry Air Incursion over Sub-Mesoscale Warm Regions off Sanriku, Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Nagano Akira、Hasegawa Takuya、Ariyoshi Keisuke、Iinuma Takeshi、Fukuda Tatsuya、Fujii Nobuhiro、Tomita Fumiaki、Hino Ryota
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 22 号: 24 ページ: 9695-9695

    • DOI

      10.3390/s22249695

    • 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] Coupled Atmosphere?Ocean Variations on Timescales of Days Observed in the Western Tropical Pacific Warm Pool During Mid‐March 20202022

    • 著者名/発表者名
      Nagano Akira、Geng Biao、Richards Kelvin J.、Cronin Meghan F.、Taniguchi Kyoko、Katsumata Masaki、Ueki Iwao
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Oceans

      巻: 127 号: 10

    • DOI

      10.1029/2022jc019032

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Interannual Bottom-Intensified Current Thickening Observed on the Continental Slope Off the Southeastern Coast of Hokkaido, Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Nagano Akira、Hasegawa Takuya、Ariyoshi Keisuke、Matsumoto Hiroyuki
    • 雑誌名

      Fluids

      巻: 7 号: 2 ページ: 84-84

    • DOI

      10.3390/fluids7020084

    • 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] The Finicky Nature of Earthquake Shaking‐Triggered Submarine Sediment Slope Failures and Sediment Gravity Flows2021

    • 著者名/発表者名
      Gomberg J.、Ariyoshi K.、Hautala S.、Johnson H. P.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Solid Earth

      巻: 126 号: 10

    • DOI

      10.1029/2021jb022588

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] How to detect aseismic slip along Nankai Trough2024

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Ariyoshi
    • 学会等名
      Ocean Sciences Meeting 2024
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Impact of Kuroshio Meander on Pressure Changes in 2012 to 2013 Along Nankai Trough2023

    • 著者名/発表者名
      Keisuke ARIYOSHI, Akira NAGANO, Takuya HASEGAWA, Takeshi IINUMA, Masaru NAKANO, Demian SAFFER, Hiroyuki MATSUMOTO, Shuichiro YADA, Eiichiro ARAKI, Narumi TAKAHASHI, Takane HORI, Shuichi KODAIRA
    • 学会等名
      Asia Oceania Geosciences Society 2023 20th Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Wave Gliderによる三陸沖海面熱フラックス観測2023

    • 著者名/発表者名
      永野憲, 長谷川拓也, 有吉慶介, 飯沼卓史, 福田達也, 藤井信宏, 富田史章, 堀高峰, 日野亮太, 高橋浩晃
    • 学会等名
      2023年度日本海洋学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Impact of Kuroshio meander on pressure changes in 2012 to 2013 at DONET and borehole observatories along Nankai Trough2022

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Ariyoshi, Akira Nagano, Takuya Hasegawa, Takeshi Iinuma, Hiroyuki Matsumoto, Eiichiro Araki, Narumi Takahashi, Takane Hori
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合 2022年大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Extension of aseismic slip propagation theory to slow earthquake migration2022

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Ariyoshi
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合 2022年大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Impact of Kuroshio meander on pressure changes in 2012 to 2013 at DONET and borehole observatories along Nankai Trough2022

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Ariyoshi, Akira Nagano, Takuya Hasegawa, Takeshi Iinuma, Hiroyuki Matsumoto, Eiichiro Araki, Narumi Takahashi, Takane Hori
    • 学会等名
      AOGS 2022 VIRTUAL
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of Ocean Fluid Changes on Pressure on the Seafloor: Observational and JCOPE2M Ocean Assimilation Data Analysis on Warm-core Rings Off the Southeastern Coast of Hokkaido, Japan on an Interannual Timescale2022

    • 著者名/発表者名
      Takuya Hasegawa, Akira Nagano, Keisuke Ariyoshi, Toru Miyama, Hiroyuki Matsumoto, Ryoichi Iwase, Masahide Wakita
    • 学会等名
      AOGS 2022 VIRTUAL
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 黒潮大蛇行の観測的研究-これまでの知見と最近の研究2022

    • 著者名/発表者名
      永野憲・有吉慶介・松本浩幸・長谷川拓也・山下裕亮
    • 学会等名
      2022年日本海洋学会秋季大会シンポジウム3 「黒潮大蛇行研究-これまでの歩みと今後の展望-」
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Precise monitoring of slow earthquakes around Nankai Trough toward early detecting crustal deformation2022

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Ariyoshi, Toshinori Kimura, Yasumasa Miyazawa, Varlamov Sergey, Takeshi Iinuma, Akira Nagano, Joan Gomberg, Eiichiro Araki, Toru Miyama, Kentaro Sueki, Shuichiro Yada, Takane Hori, Narumi Takahashi, Shuichi Kodaira
    • 学会等名
      International Joint Workshop on Slow-to-Fast Earthquakes 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 南海トラフ周辺で発生する黒潮蛇行がスロースリップイベントや局所的な海底地殻変動に及ぼす影響の検証2022

    • 著者名/発表者名
      有吉 慶介・永野 憲・長谷川 拓也・飯沼 卓史・中野 優・Saffer Demian・松本 浩幸・矢田 修一郎・荒木 英一郎・高橋 成実・堀 高峰・小平 秀一
    • 学会等名
      日本地震学会2022年秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 海底圧力に及ぼす力学の多様性とその相互関係の理解2022

    • 著者名/発表者名
      有吉 慶介・永野 憲・松本 浩幸・長谷川 拓也・伊東 優治
    • 学会等名
      2021年度日本海洋学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Extension of aseismic slip propagation theory to slow earthquake migration2021

    • 著者名/発表者名
      Keisuke ARIYOSHI, Jean-Paul AMPUERO, Roland BURGMANN
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of ocean fluid changes on pressure on the seafloor: JCOPE2M ocean assimilation data analysis on warm-core rings off the southeastern coast of Hokkaido, Japan on an interannual timescale2021

    • 著者名/発表者名
      Takuya Hasegawa, Akira Nagano, Keisuke Ariyoshi, Toru Miyama, Hiroyuki Matsumoto, Ryoichi Iwase, Masahide Wakita
    • 学会等名
      JpGU2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Bottom-intensified current observed by a bottom-mounted ADCP off the southeastern coast of Hokkaido, Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Akira Nagano, Takuya Hasegawa, Keisuke Ariyoshi, Hiroyuki Matsumoto
    • 学会等名
      JpGU2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Integrated Analysis of Geoscience Observations from the Floor to Surface of the Ocean2021

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Ariyoshi
    • 学会等名
      Tokai University Online Workshop “Challenges of Marine Observations and Development of International Collaboration”
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2020-10-29   更新日: 2024-12-25  

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