GPSのデータ同化手法の開発とプレート境界の摩擦特性の推定

• 研究課題/領域番号: 22740290
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 固体地球惑星物理学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 福田 淳一 東京大学, 地震研究所, 助教 (70569714)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2012年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2011年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2010年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
• キーワード: データ同化 / GPS / 断層すべり / 摩擦法則 / 摩擦パラメータ / 余効すべり / 摩擦 / プレート境界 / 固体地球物理学 / 測地 / 地殻変動 / 地震 / 逆問題

研究概要

プレート境界におけるすべり時空間変化を支配する摩擦特性を推定するために、GPS観測データから摩擦法則のパラメータ(摩擦パラメータ)を推定するデータ同化手法の開発を行った。この手法を2011年東北地方太平洋沖地震(Mw9.0)の余効すべりに適用し、余効すべり発生領域の摩擦特性の推定を行った。その結果、従来は一定であると考えられてきた摩擦パラメータは、高速のすべり速度に対してすべりの安定性が減少するようなすべり速度依存性を示すことを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Challenging the rate-state asperity model: Afterslip following the 2011 M9 Tohoku-oki, Japan (2012)
  • 著者名/発表者名: Johnson, K. M., J. Fukuda, and P. Segall
  • 雑誌名: earthquake, Geophysical Research Letters 巻: Vol.39
  • 査読あり
• [雑誌論文] Challenging the rate-state asperity model: Afterslip following the 2011 M9 Tohoku-oki, Japan, earthquake (2012)
  • 著者名/発表者名: Johnson, K. M., J. Fukuda, and P. Segall
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters 巻: 39 号: 20
  • DOI: 10.1029/2012gl052901
  • 査読あり
• [学会発表] 2011年東北沖地震の高速な余効すべりから推定される摩擦すべりの安定性の低下 (2013)
  • 著者名/発表者名: 福田淳一
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2013年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場、千葉市
• [学会発表] 2011年東北沖地震の高速な余効すべりから推定される摩擦すべりの安定性の低下 (2013)
  • 著者名/発表者名: 福田淳一
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2013年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場，千葉市
• [学会発表] Evolution of afterslip following the 2011 Tohoku-oki earthquake, (2012)
  • 著者名/発表者名: 福田淳一
  • 学会等名: 2012 American Geophysical Union Fall Meeting
  • 発表場所: Moscone Convention Center, San Francisco, California, USA
• [学会発表] 2011年東北地方太平洋沖地震の余効すべりの時間発展 (2012)
  • 著者名/発表者名: 福田淳一
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2012年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場、千葉市
• [学会発表] 2011年東北地方太平洋沖地震の余効すべりの時間発展 (2012)
  • 著者名/発表者名: 福田淳一
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2012年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場，千葉市
• [学会発表] Evolution of afterslip following the 2011 Tohoku-oki earthquake (2012)
  • 著者名/発表者名: 福田淳一
  • 学会等名: 2012 American Geophysical Union Fall Meeting
  • 発表場所: Moscone Convention Center, San Francisco, California, USA
• [学会発表] 2011年東北地方太平洋沖地震の余効すべりの時空間発展 (2011)
  • 著者名/発表者名: 福田淳一
  • 学会等名: 日本地震学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 静岡県コンベンションセンターグランシップ,静岡市
  • 年月日: 2011-10-13
• [学会発表] 2011年東北地方太平洋沖地震の余効すべりの時空間発展 (2011)
  • 著者名/発表者名: 福田淳一
  • 学会等名: 日本地震学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 静岡県コンベンションセンターグランシップ、静岡市
  • 年月日: 2011-10-12
• [学会発表] GPSデータから推定した2011年東北地方太平洋沖地震の地震時すべりと余効すべり (2011)
  • 著者名/発表者名: 福田淳一
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2011年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場,千葉市
  • 年月日: 2011-05-26
• [学会発表] Network Inversion Filterに基づく非定常地殻変動のリアルタイム検出アルゴリズム (2011)
  • 著者名/発表者名: 福田淳一
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2011年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場,千葉市
  • 年月日: 2011-05-24
• [学会発表] 地殻変動データの線形・非線形混合インバージョン:モデルパラメータとハイパーパラメータのベイズ推定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 福田淳一
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2011年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場,千葉市
  • 年月日: 2011-05-23
• [学会発表] Spatial and temporal evolution of afterslip following the 2011 Tohoku-oki earthquake inferred from GPS data (2011)
  • 著者名/発表者名: 福田淳一
  • 学会等名: 2011 American Geophysical Union Fall Meeting
  • 発表場所: Moscone Convention Center, San Francisco, California, USA
• [学会発表] GPSデータから推定した2011年東北地方太平洋沖地震の地震時すべりと余効すべり (2011)
  • 著者名/発表者名: 福田淳一
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2011年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場、千葉市
• [学会発表] Network Inversion Filterに基づく非定常地殻変動のリアルタイム検出アルゴリズム (2011)
  • 著者名/発表者名: 福田淳一
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2011年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場、千葉市
• [学会発表] 地殻変動データの線形・非線形混合インバージョン:モデルパラメータとハイパーパラメータのベイズ推定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 福田淳一
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2011年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場、千葉市
• [学会発表] GPSデータへのデータ同化手法の適用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 福田淳一
  • 学会等名: 第59回理論応用力学講演会
  • 発表場所: 日本学術会議,東京都港区
  • 年月日: 2010-06-10
• [学会発表] Online transient deformation detection using a particle-based Network Inversion Filter (2010)
  • 著者名/発表者名: 福田淳一
  • 学会等名: 2010 American Geophysical Union Fall Meeting
  • 発表場所: Moscone Convention Center, San Francisco, California, USA
• [学会発表] Effects of model assumptions and initial conditions on inversions of geodetic data using rate-and-state friction models of afterslip (2010)
  • 著者名/発表者名: 福田淳一
  • 学会等名: 2010 Western Pacific Geophysics Meeting
  • 発表場所: Taipei International Convention Center, Taipei, Taiwan
• [学会発表] GPSデータへのデータ同化手法の適用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 福田淳一
  • 学会等名: 第59回理論応用力学講演会
  • 発表場所: 日本学術会議、東京都港区
• [学会発表] 測地データの逆解析による断層摩擦パラメータの推定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 福田淳一
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2010年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場,千葉市