| 研究課題/領域番号 |
21K03722
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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17040:固体地球科学関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
澁谷 拓郎 京都大学, 防災研究所, 教授 (70187417)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 固体地球物理学 / 地震 / 自然災害 / ハイパフォーマンス・コンピューティング / フルウェーブインバージョン / レシーバ関数 / 3次元地震波速度構造 / 南海トラフ巨大地震 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
南海トラフ巨大地震の震源域であり、破壊開始点であり、強い地震波の経路である紀伊半島の地下の3次元地震波速度構造を、レシーバ関数（地下の地震波速度不連続面でP波からS波へ変換する波を抽出した波形）のフルウェーブインバージョン（波形全体を用いた逆問題の解法）により、正確に推定し、南海トラフ巨大地震の規模や強震動の予測の高度化とその背景にあるプレートから放出された流体の挙動や流体とスロー地震の関係などの基礎的な研究を推進する。
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| 研究実績の概要 |
本研究では、紀伊半島において10年間にわたり行った臨時観測等で取得した地震波形データから得た多数のレシーバ関数を用いて、フルウェーブインバージョンを実行し、紀伊半島下に沈み込むフィリピン海プレートの上面やその上方に位置する大陸モホ面の形状とそれらを含む深さ100kmまでの領域の地震波速度の3次元構造を従来の解析手法の数分の1の分解能で推定することを試みる。それにより、南海トラフ巨大地震の規模や強震動の予測の高度化とその背景にあるフィリピン海プレートの形状やプレートから放出された流体の挙動や流体とスロー地震の関係などの基礎的な研究の深化に貢献することを目的とする。
令和4年度は、令和3年度に引き続き、フルウェーブインバージョンのデータとなるレシーバ関数について、10年間の観測期間中に得られた波形を確認し、フルウェーブインバージョンで使用するものの選別を行った。これまでの水平成層構造を仮定した解析では、radial成分に重きを置いていたが、フルウェーブインバージョンではtransverse成分も使用するので、両成分の波形の確認をおこなった。この作業を行っている最中にデータサーバの電源ユニットが故障し、使用不能になってしまった。このため、レシーバ関数のバックアップデータを令和3年度に購入したフルウェーブインバージョン用の計算機にコピーし、再度、フルウェーブインバージョンで使用する波形の選別をやり直した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
フルウェーブインバージョンで用いるレシーバ関数の選別作業中にデータサーバが故障し、バックアップデータをフルウェーブインバージョン用の計算機にコピーし、再度、レシーバ関数の選別をやり直したため。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和5年度には、地震波走時トモグラフィによって得られた3次元速度構造モデル（澁谷・平原, 2018）等を参考にして作成した3次元速度構造モデルに対して、SEM-DSMハイブリッド法により計算された理論波形からレシーバ関数を計算するプログラムを作成する。
次に、レシーバ関数の観測波形と理論波形の残差が最小となるように、観測方程式を線形化し、iterativeに解いて、3次元速度構造モデルを改善するフルウェーブインバージョンのプログラムを作成する。
本研究のまとめとして、得られた3次元速度構造モデルから、フィリピン海プレートの上面や大陸モホ面等の形状を求める。また、低速度異常域の分布からプレートから放出された流体の挙動を推察し、スロー地震との関係や南海トラフ巨大地震の震源断層であるプレート境界面の状態について議論する。
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