地震波を使わない地震発生検知網の開発―地球磁場観測と最速警報―

• 研究課題/領域番号: 23686130
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 地球・資源システム工学
• 研究機関: 首都大学東京
• 研究代表者: 大久保 寛 首都大学東京, システムデザイン研究科, 准教授 (90336446)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 24,310千円 (直接経費: 18,700千円、間接経費: 5,610千円); 2013年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円); 2012年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円); 2011年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
• キーワード: 地球磁場観測 / 地震 / ピエゾ磁気 / 断層運動 / 地震警報 / 磁場変化 / 磁場観測 / 磁力計 / 高温超電導 / SQUID / 地震断層運動 / 緊急地震速報 / GPGPU / 津波

研究成果の概要

地震の発生をいち早く検知するにはどのような方法が有効だろうか。本研究では，地震発生をこれまでよりも数秒早く知るための新しい地震検知技術とその検知を実現するための超高感度な地球磁場（地磁気）センシングシステムの研究開発を検討している。いわき観測点における高温超電導SQUID（HTS-SQUID）磁力計システムによる高感度地磁気観測を実施した。HTS-SQUID磁力計によって観測された地球磁場信号の波形を評価した。世界初のHTS-SQUID磁力計による野外地球磁場計測が成功している。

研究成果

• [雑誌論文] 緊急地震超速報システムの実現に向けて ―高感度地磁気観測のためのHTS-SQUID磁力計の開発と応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大久保寛，波頭経裕，塚本晃，田辺圭一，大西信人，古川克，磯上慎二，竹内伸直
  • 雑誌名: 検査技術 巻: １月号 ページ: 1-8
  • NAID: 40019925097
• [雑誌論文] 極超低周波音波計測を用いた津波発生検知と津波警報への応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大久保寛，竹内 昭洋，中村 行信，竹内 伸直
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌 巻: Vol.J96-A，No.8 ページ: 593-596
  • NAID: 110009635649
  • 査読あり
• [雑誌論文] 計算機アーキテクチャに基づくシミュレーションの高速化技術 (2013)
  • 著者名/発表者名: 柏達也，大久保寛
  • 雑誌名: 電子情報通信学会誌 巻: 96(6) ページ: 386-390
• [雑誌論文] 地震・津波の革新的発生検知法 ― 緊急警報システムへの応用 ― (2013)
  • 著者名/発表者名: 大久保寛
  • 雑誌名: ケミカルエンジニヤリング 巻: VOL.58 No.3 ページ: 1-7
• [雑誌論文] 地震・津波の革新的発生検知法と 緊急警報への応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大久保寛
  • 雑誌名: OHM (オーム) 巻: 11月号 ページ: 10-11
• [雑誌論文] Electric signals on and under the ground surface induced by seismic waves (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Takeuchi
  • 雑誌名: International Journal of Geophysics 巻: 270809 ページ: 1-10
  • DOI: 10.1155/2012/270809
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electric and Electromagnetic Signals under, on, and above the ground surface at the arrival of seismic waves (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Takeuchi
  • 雑誌名: In: Seismic Waves, Research and Analysis 巻: Chapter 3 ページ: 40-47
  • DOI: 10.5772/27619
  • ISBN: 9789533079448
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of Acoustic Simulation Using Wave Equation Finite Difference Time Domain Method with Compact Finite Differences (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Kawada
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: 51 号: 7S ページ: 07GG06-07GG06
  • DOI: 10.1143/jjap.51.07gg06
  • 査読あり
• [雑誌論文] Underground Electric Signal at the Occurrence of the Niigataken Chuetsu-oki Earthquake in 2007, Japan (2012)
  • 著者名/発表者名: K.Okubo, A.Takeuchi, N.Takeuchi
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Electronics 巻: E95-C 号: 1 ページ: 110-114
  • DOI: 10.1587/transele.E95.C.110
  • NAID: 130002135802
  • ISSN: 0916-8524, 1745-1353
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct magnetic signals from earthquake rupturing : Iwate-Miyagi earthquake of M 7.2, Japan (2011)
  • 著者名/発表者名: Okubo, K, et al
  • 雑誌名: Earth and Planetary Science Letters 巻: 305 号: 1-2 ページ: 65-72
  • DOI: 10.1016/j.epsl.2011.02.042
  • 査読あり
• [雑誌論文] Examination of Sub-Grid Technique for Simulation of Sound Wave Propagation Using Constrained Interpolation Profile Method with Method of Characteristics (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuta Ara, Kan Okubo, Norio Tagawa, Takao Tsuchiya, Takashi Ishizuka
  • 雑誌名: Jpn, J.Appl.Phys. 巻: 50 号: 7S ページ: 07HC20-07HC20
  • DOI: 10.1143/jjap.50.07hc20
  • 査読あり
• [雑誌論文] CUDAとOpenGLを用いたマルチGPUによる電磁界数値シミュレーションの高速可視化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 河田直樹, 大久保寛, 田川憲男, 土屋隆生
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌B 巻: J95-B ページ: 375-380
  • NAID: 110009327395
  • 査読あり
• [学会発表] 福島県いわき観測点における高感度HTS-SQUID磁力計による地磁気観測システム (2013)
  • 著者名/発表者名: 大久保寛
  • 学会等名: Conductivity Anomaly 研究会
  • 発表場所: 石岡市中央公民館
• [学会発表] HTS-SQUID 磁力計を用いた地震発生時の地球磁場変化の高感度観測 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大久保寛
  • 学会等名: Conductivity Anomaly 研究会
  • 発表場所: 石岡市中央公民館
• [学会発表] 高温超電導SQUID磁力計による高感度地球磁場観測とその応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大久保寛
  • 学会等名: 応用物理学会2013春季講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 招待講演
• [学会発表] 2011年東北地方太平洋沖地震時の津波発生に伴う地球磁場変動の解析－TEC変動との関係性－ (2012)
  • 著者名/発表者名: 大久保寛
  • 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
• [学会発表] 極超低周波音波の計測を用いた津波発生検知と緊急津波警報への応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大久保寛
  • 学会等名: 音響学会秋季発表会
  • 発表場所: 信州大学
• [学会発表] 地球磁場観測による地震発生検知と緊急地震速報の迅速化の可能性 ―地震断層運動に伴って発生する磁場変化とその応用― (2012)
  • 著者名/発表者名: 大久保寛
  • 学会等名: 地震及び火山噴火研究の将来構想シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学
• [学会発表] GPGPUパーソナルスーパーコンピューティングによる電磁界数値解析の現在と未来 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大久保寛
  • 学会等名: ソサイエティ大会
  • 発表場所: 富山大学
• [学会発表] 高温超電導SQUID磁力計による地球磁場観測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大久保寛
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会 第１３２回講演会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
• [学会発表] 2011年東北地方太平洋沖地震・津波発生に伴う地球磁場変動に関する考察-電離層変化と関連について- (2011)
  • 著者名/発表者名: 大久保寛, 須山裕太, 村井太一, 竹内昭洋, 長尾年恭, 笹井洋一, 津川卓也, 竹内伸直
  • 学会等名: Conductivity Anomaly研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-12-14
• [学会発表] Observation signals of Earth's magnetic field : The 2011 off the Pacific coast of Tohoku Earthquake of M 9.0, Japan (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Okubo, Y.Suyama, A.Takeuchi, T.Murai, T.Nagao, Y.Sasai, N.Takeuchi
  • 学会等名: American Geophysical Union, Fall Meeting 2011
  • 発表場所: San Francisco
  • 年月日: 2011-12-06
• [学会発表] 2011年東北地方太平洋沖地震・津波によって発生した地球磁場変動の観測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大久保寛, 竹内昭洋, 須山裕太, 村井太一, 長尾年恭, 笹井洋一, 竹内伸直
  • 学会等名: 日本地震学会秋季大会
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 2011-10-14
• [学会発表] Development of High Temperature Superconductor Based SQUID (HTS-SQUID) Magnetometer System for Super-sensitive Observation of Geomagnetic Field Changes
  • 著者名/発表者名: Yuta Katori, Kan Okubo, Tsunehiro Hato, Akira Tsukamoto, Keiichi Tanabe, Nobuhito Onishi, Chikara Furukawa, Shinji Isogami, and Nobunao Takeuchi
  • 学会等名: EGU General Assembly 2013
  • 発表場所: Vienna, Austria
• [学会発表] 福島県浜通り地域の内陸地震発生時における地磁気変化の観測
  • 著者名/発表者名: 香取勇太，大久保寛，波頭経裕，塚本晃，田辺圭一，大西信人，古川克，磯上慎二，竹内伸直
  • 学会等名: 日本地震学会2013年度秋季大会
  • 発表場所: 神奈川県民ホール
• [学会発表] いわき観測点における高温超電導SQUID磁力計による高感度地磁気観測
  • 著者名/発表者名: 大久保寛，香取勇太，波頭経裕，塚本晃，田辺圭一，大西信人，古川克，磯上慎二，竹内伸直
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会 第134回講演会
  • 発表場所: 高知大学
• [学会発表] いわき観測点における高感度観測によって得られた磁場信号の解析
  • 著者名/発表者名: 村井 太一，大久保 寛，香取 勇太，伊藤 貴，波頭 経裕，塚本 晃，田辺 圭一，大西 信人，古川 克，竹内 伸直
  • 学会等名: 平成25年度CA研究会
  • 発表場所: 東京大学
• [学会発表] 地形効果を考慮した津波発生に伴う極超低周波音波伝搬の数値解析
  • 著者名/発表者名: 川島健，大久保寛，大嶋拓也，竹内伸直
  • 学会等名: 日本音響学会春季研究発表会
  • 発表場所: 日本大学
• [学会発表] GPU Computing-Based High-Speed Visualization Techniques for Numerical Simulation of Sound Wave Propagation
  • 著者名/発表者名: Naoki Kawada, Kan Okubo, Norio Tagawa and Takao Tsuchiya
  • 学会等名: 32nd International Acoustical Imaging Symposium
  • 発表場所: Singapore, Singapore
• [学会発表] 電磁場・音場の時間領域シミュレーションにおけるGPGPU可視化システムの評価
  • 著者名/発表者名: 河田直樹，大久保寛，田川憲男，土屋隆生
  • 学会等名: 第18回計算工学講演会
  • 発表場所: 東京大学
• [学会発表] 高温SQUID磁力計による地震に伴う地磁気変化計測
  • 著者名/発表者名: 大久保寛
  • 学会等名: 超電導技術動向報告会
  • 発表場所: タワーホール船堀
  • 招待講演
• [備考] 超高感度地磁気観測システムの開発ほか
  • URL: http://www.sd.tmu.ac.jp/klolab/project/index.html
• [産業財産権] 緊急津波警報を発するための方法および装置 (2012)
  • 発明者名: 大久保寛
  • 権利者名: 首都大学東京
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2012-118523
  • 出願年月日: 2012-05-28
• [産業財産権] 津波検知方法、検知装置および検知プログラム (2011)
  • 発明者名: 大久保寛
  • 権利者名: 首都大学東京
  • 産業財産権番号: 2011-241688
  • 出願年月日: 2011-11-02