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余効すべり過程の理論解析と数値モデリングに基づく摩擦特性の推定

公募研究

研究領域地殻ダイナミクス ー東北沖地震後の内陸変動の統一的理解ー
研究課題/領域番号 15H01148
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
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, 地震津波海域観測研究開発センター, 研究員 (20436075)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード余効すべり / 摩擦構成則 / 断層力学 / 地震学 / ゆっくり地震 / 余震発生過程
研究実績の概要

本年度は,余効すべり伝播速度と摩擦特性との関係について,数値シミュレーション結果に基づく近似条件を駆使して,解析的に導出することに成功した.その結果が妥当かどうかを検証するため,解析解で求められた伝播速度と,数値シミュレーションで実際に伝播した速度を比較した結果,地表に近い地点を除いた全域において,1桁以内に収まっていることを確認した.
これにより,解析解と摩擦特性との関係を定量的に議論することが可能となった.そのうち,摩擦係数と有効法線応力との関係について着目すると,有効法線応力が非常に小さい場合,速度増加に伴う摩擦抵抗力の降下量(b*sigma)が小さくなるため,時間遅れを伴う伝播が出来ないことが理論的に説明することが出来た.これは,海溝に近いごく近傍において,見かけ摩擦係数が小さいなどの条件が重なると,余効すべりによってすべり欠損を解消することが出来ず,深部側で発生した地震と共に一気にすべることでしか解放できないことを示唆するものである.
上記の解釈は,東北地方太平洋沖地震の観測結果と整合するものであり,話をまとめるにあたり,UC Berkeley の Roland Burgmann 教授の元に滞在し,その研究室の学生達とも有意義な議論をすることが出来た.また,天然資源の開発利用に関する日米会議(UJNR)地震調査専門部会がナパで開催され,この研究が発展する元の論文の著者である米国地質調査所(USGS) の Joan Gomberg 氏らと議論することが出来,米国での滞在を通じて人脈も広げることが出来た.
これまでの研究では究明出来なかったことから,近いうちに主要な国際科学雑誌の論文としてまとめる予定である.

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 防災減災に資するUrgent Computing への挑戦2016

    • 著者名/発表者名
      小林 広明・越村 俊一・下條 真司・有吉 慶介
    • 雑誌名

      ハイパフォーマンスコンピューティングと計算科学シンポジウム論文集

      巻: 2016 ページ: 128-129

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] マリンサイエンスセミナー:繰り返し地震活動から解き明かす地震発生パターンの特徴2016

    • 著者名/発表者名
      有吉 慶介
    • 雑誌名

      BlueEarth

      巻: 142 ページ: 26-29

    • NAID

      40020827960

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] Modeling Research toward Earthquake Disaster Mitigation by using Japanese High Performance Computing Systems2016

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Ariyoshi, Ryoko Nakata, Mamoru Hyodo, Takane Hori
    • 学会等名
      11th Joint Meeting U.S.-Japan Natural Resources Panel on Earthquake Research
    • 発表場所
      Silver Resort Hotel (Napa, USA)
    • 年月日
      2016-11-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Characteristics of frictional properties' dependency on afterslip propagation speed2016

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Ariyoshi, Toru Matsuzawa, Akira Hasegawa, Ryota Hino, Takane Hori
    • 学会等名
      Asia Oceania Geosciences Society (AOGS) 13th Annual Meeting
    • 発表場所
      China National Convention Centre (Beijing, China)
    • 年月日
      2016-08-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characteristics of frictional properties' dependency on afterslip propagation speed2016

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Ariyoshi, Toru Matsuzawa, Akira Hasegawa, Ryota Hino, Takane Hori
    • 学会等名
      Crustal Dynamics 2016: Unified Understanding of Geodynamic Processes at Different Time and Length Scales
    • 発表場所
      Takayama City Cultural Hall (岐阜県高山市)
    • 年月日
      2016-07-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] JAMSTECのHPCシステムを利用した海溝型巨大地震の防災・減災への取り組み2016

    • 著者名/発表者名
      有吉 慶介・中田 令子・兵藤 守・堀 高峰
    • 学会等名
      2016年ハイパフォーマンスコンピューティングと計算科学のシンポジウム
    • 発表場所
      東北大学片平キャンパス 片平さくらホール(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-06-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 余効すべり伝播速度に関する摩擦特性の依存性2016

    • 著者名/発表者名
      有吉 慶介・松澤 暢・長谷川 昭・日野 亮太・堀 高峰
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2016年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2016-05-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 繰り返し地震の揺らぎから紐解く余効すべりの特徴2016

    • 著者名/発表者名
      有吉 慶介
    • 学会等名
      研究集会「相似地震再来特性の理解に基づく地殻活動モニタリング手法の構築」
    • 発表場所
      東北大学地震予知研究観測センター別館会議室(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-01-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 余効すべり伝播速度から推定される有効法線応力の絶対値2015

    • 著者名/発表者名
      有吉 慶介
    • 学会等名
      地殻流体研究集会
    • 発表場所
      高知コア研究センター(高知県高知市)
    • 年月日
      2015-12-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 相似地震解析から推定された海底地殻変動の特徴と今後の課題2015

    • 著者名/発表者名
      有吉 慶介・内田 直希・五十嵐 俊博
    • 学会等名
      海洋理工学会平成27年度秋季大会
    • 発表場所
      京都大学楽友会館(京都府京都市)
    • 年月日
      2015-10-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-28  

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