• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

ベイズ推定に基づく断層物理モデリングの新手法の確立、実地震の破壊停止の力学の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22KJ1658
補助金の研究課題番号 21J01694 (2021-2022)
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分基金 (2023)
補助金 (2021-2022)
応募区分国内
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 (2023)
京都大学 (2021-2022)

研究代表者

佐藤 大祐  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), 研究員

研究期間 (年度) 2023-03-08 – 2024-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2023年度)
配分額 *注記
1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
キーワード断層摩擦 / 震源インバージョン / ベイズ推定
研究開始時の研究の概要

基礎理学と地震防災の接点として、また従来の経験則に替わる地震・測地学データの活用法として、断層運動の物理モデリングの重要性が近年 非常に高まっている。他方、従来の物理モデリングでは、断層面の摩擦・応力状態の空間解像度は過適合・過少適合のためによく議論できず、 断層の空間的物理特性の議論は困難である。本研究は、断層物理モデリングをベイズインバージョンとして定式化し、破壊の空間特性の議論に統計学的信頼性を付与する。提案手法の主応用として実地震の断層破壊停止過程を扱い、実地震の破壊停止の原因(バリア)として考えられてきた形状と摩擦の影響を分離、実地震での断層の破壊停止メカニズムの解明を目指す。

研究実績の概要

本研究の目的は、断層の摩擦応力状態とその合理的空間解像度の同時推定である。断層滑りの推定において、空間解像度を超パラメターで表現するベイズ正則化で同様の問題が扱われてきたこともあり、本研究はベイズ正則化による断層の摩擦応力状態の推定法の開発と応用を主眼においてきた。

昨年度まで、ベイズ正則化においては超パラメター推定時に一般に推定規準に応じて推定値が二分されるという、当初想定されていなかった発見があり、その原因究明(Sato, Fukahata, & Nozue, 2022; Sato & Fukahata, submitted)および手法改善に注力してきた。手法改善については今年度も引き続き実施し、日本地球惑星科学連合2023年大会で発表した他、セミナー依頼を受け東北大学で講演し、現在論文にまとめている。

上述のベイズ正則化の手法的問題を大部分解決し終えて、今年度は断層摩擦応力状態の推定法の開発と応用に進んだ。昨年度まで試験的に運用していた、静弾性逆問題を経由して断層の固着情報を推定する新手法を、人工データで性能評価した後、南海トラフ沈み込み帯の測地データに適用した。適用により、1944年東南海地震と1946南海地震に対応する高滑り欠損域と、対応した摩擦的固着域を検出した。この結果は、従来同一視されていた、高滑り欠損域と固着域とを分離するという近年の研究動向に沿ったものであり、想定震源域において断層滑りのみならず断層摩擦状態をモニタリングできる可能性を示唆するものである。本成果について、今年度、国内学会一件と国際研究集会一件で発表しており、加えて国際研究集会一件で発表を予定している。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Appropriate reduction of the posterior distribution in fully Bayesian inversions2022

    • 著者名/発表者名
      D. S sato, Y. Fukahata, and Y. Nozue
    • 雑誌名

      Geophysical Journal International

      巻: 231 号: 2 ページ: 950-981

    • DOI

      10.1093/gji/ggac231

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Displacements and stress associated with localized and distributed inelastic deformation with piecewise-constant elastic variations2022

    • 著者名/発表者名
      Dye SK Sato and James Daniel Paul Moore
    • 雑誌名

      Geophysical Journal International

      巻: 229 号: 3 ページ: 1990-2032

    • DOI

      10.1093/gji/ggac046

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 非線形フルベイズ推定における事後平均およびABIC演算の計算論的困難と新しい階層モンテカルロ法による解決策2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤大祐、深畑幸俊
    • 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] Interlocking asperities revealed inside the focal zones of Bungo-Channel slow slip events and megathrust earthquakes along the Nankai Trough, Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Sato, Takane Hori, Yukitoshi Fukahata
    • 学会等名
      International Joint Workshop on Slow-to-Fast Earthquakes 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 南海沈み込み帯における、摩擦運動の相補性に基づいた固着域と高滑り欠損域の分離2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤大祐、堀高峰、深畑幸俊
    • 学会等名
      地震学会2023年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 非ガウスフルベイズ推定における事後平均およびABIC演算の計算論的因 難:新しい階層モンテカルロ法による解決法の提案2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤大祐, 深畑幸俊
    • 学会等名
      地震学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] GNSSによって観測された能登半島群発 地震に伴う地殻変動2022

    • 著者名/発表者名
      西村卓地,西川友章,佐藤大祐,平松良浩,澤田 明宏
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2022大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Ongoing crustal deformation and earthquake swarm in the Noto Peninsula, central Japan2022

    • 著者名/発表者名
      T. Nishimura, T. Nishikawa, D. Sato, Y. Hiramatu, A. Sawada
    • 学会等名
      EGU General Assembly 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The role of rheological heterogeneities in postseismic deformation2022

    • 著者名/発表者名
      J. D. P. Moore, S. Dhar, J. Muto, D. Sato, Y. Takada
    • 学会等名
      EGU General Assembly 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Appropriate Reduction of the Posterior Distribution in Fully Bayesian Inversion2021

    • 著者名/発表者名
      D. Sato, Y. Fukahata
    • 学会等名
      AOGS Meeting 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] フルベイズ推定における事後分布の漸近的性質と適切な縮約2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤大祐,深畑幸俊
    • 学会等名
      iSeisBayes 第28回 CREST 月例会, 口頭, 2021年 8月
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The role of rheological heterogeneities in postseismic deformation2021

    • 著者名/発表者名
      J. D. P. Moore, S. Dhar, J. Muto, D. Sato, Y. Takada
    • 学会等名
      AGU fall meeting 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2021-05-27   更新日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi