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2021 年度 実績報告書

Slow-to-Fast地震現象の詳細把握へ向けたマルチスケール観測技術の開発

計画研究

研究領域Slow-to-Fast地震学
研究課題/領域番号 21H05204
研究機関東京大学

研究代表者

田中 愛幸  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (90508350)

研究分担者 吉田 真人  東北大学, 電気通信研究所, 准教授 (10333890)
新谷 昌人  東京大学, 地震研究所, 教授 (30272503)
横田 裕輔  東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (30840540)
大久保 慎人  高知大学, 教育研究部自然科学系理工学部門, 准教授 (50462940)
塩原 肇  東京大学, 地震研究所, 教授 (60211950)
荒木 英一郎  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), グループリーダー (60359130)
葛西 恵介  東北大学, 電気通信研究所, 准教授 (80534495)
青木 陽介  東京大学, 地震研究所, 准教授 (90376624)
板場 智史  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 地質調査総合センター, 主任研究員 (90589285)
研究期間 (年度) 2021-09-10 – 2026-03-31
キーワードスロー地震 / 重力 / ファイバセンシング / 海底地震観測 / 海底地殻変動観測
研究実績の概要

マルチスケール観測を実現するための技術開発として、以下の3つを行った。
1.重力計測グループは、通信波長帯レーザーを用いた遠隔・多点同時重力計測手法を開発し、地殻流体移動に関わる重力変化を共通の光源を用いて複数地点で同時に捉えることを目指している。東北大は光源の周波数安定度向上、長期自動安定動作システムの開発、光ファイバーネットワークを用いた多点・遠隔計測方式の検討及び基礎実験に着手した。東大地震研は小型絶対重力計TAG-2の開発を開始し、東大理学部は検証のための重力データの解析手法の開発を開始した。
2.ファイバ計測グループは、時間分解能は下がるが年単位の時間をかけて進行する地殻変動まで高い安定度と分解能で測れるTW-COTDRと、常時観測により高速~低速現象を高い分解能・ダイナミックレンジで観測できるTGD-DASの2つの手法を組み合わせて、両者の間に100年にもわたる長期整合性を持たせた観測システムを開発する。今年度は、海洋研究開発機構がTW-COTDRの開発及び神岡鉱山での比較検証のための事前工事を行った。高知大・産総研・東大地震研は比較手法の検討を開始した。
3.海底計測グループは、地震計測と地殻変動計測の2つのサブグループに分かれ研究開発を行っている。今年度は、巨大地震の震源域となる水深6000 mを超える海溝付近における高圧に長期間耐えうる新たな広帯域海底地震計を開発する第一歩として、東大地震研が広帯域海底地震計センサー部の開発を行った。海底地殻変動計測では、東大生産研が、従来の船舶を用いた観測手法の問題点である時間分解能を改善する手法を開発する際に必要となる、海底地殻変動観測用基準局を構築した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

大型機器開発を含む当初の研究計画に沿って順調に進行している。部分的にCOVIDによる観測、開発の延期が生じたが、全体の計画のほんの一部であるため影響は非常に少なく、2022年度末までに繰越分の補助事業を完了している。

今後の研究の推進方策

マルチスケール観測を実現するための技術開発として、以下の3つを行う。
1.重力計測グループは、今年度内容を継続し、東北大が光源の周波数安定度向上、長期自動安定動作システムの開発、光ファイバーネットワークを用いた多点・遠隔計測方式の検討及び基礎実験を行う。東大地震研は小型絶対重力計TAG-2の開発を継続し、東大理学部は検証のための重力データ取得・解析を行う。
2.ファイバ計測グループは、海洋研究開発機構が、今年度開発したTW-COTDの性能を評価するため、神岡鉱山150m基線孔内光ファイバを用いた既存DAS機器、干渉型ファイバー歪計との比較観測を行うとともに、ケーブル構造及び温度係数の異なるファイバーを利用した温度変化補償手法を開発する。産総研・高知大・東大地震研は、広帯域地震計・孔内傾斜計・歪計等の既存地震・地殻変動観測技術との比較検討を行う。
3.海底計測グループは、広帯域海底地震計のセンサ開発を継続するとともにその他の部位の開発に着手する。東大生産研は時間分解能を飛躍的に向上するため、無人・準常時観測可能としたブイ及びUAVによる海底地殻変動観測手法の開発を開始する。

  • 研究成果

    (26件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 9件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] GeoForschungsZentrum(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      GeoForschungsZentrum
  • [国際共同研究] Dublin Institute for Advanced Studies(アイルランド)

    • 国名
      アイルランド
    • 外国機関名
      Dublin Institute for Advanced Studies
  • [雑誌論文] On the performance of position-domain sidereal filter for 30-s kinematic GPS to mitigate multipath errors2022

    • 著者名/発表者名
      Itoh, Y. and Y. Aoki
    • 雑誌名

      Earth Planets Space

      巻: 74 ページ: -

    • DOI

      10.1186/s40623-022-01584-8

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Extraction of P wave from ambient seafloor noise observed by distributed acoustic sensing2022

    • 著者名/発表者名
      Tonegawa, T., Araki, E., Matsumoto, H., Kimura, T., Obana, K., Fujie, G., Arai, R., Shiraishi, K., Nakano, M., Nakamura, Y., Yokobiki, T., Kodaira, S.
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 49 ページ: -

    • DOI

      10.1029/2022GL098162

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Crustal deformation detection capability of the GNSS-A seafloor geodetic observation array (SGO-A), provided by Japan Coast Guard2021

    • 著者名/発表者名
      Yokota Y, Ishikawa T, Watanabe S, Nakamura Y
    • 雑誌名

      Progress in Earth and Planetary Science

      巻: 8 ページ: -

    • DOI

      10.1186/s40645-021-00453-4

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Technological overview of GNSS-A analysis software GARPOS and GNSS-A Seafloor Geodetic Observation Array (SGO-A) around Japan, operated by the Japan Coast Guard2022

    • 著者名/発表者名
      Yokota Y, Ishikawa T, Watanabe S, Nakamura Y
    • 学会等名
      OCEAN SCIENCE MEETING 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] Gravity data analysis to extract temporal gravity anomalies during the slow slip events in the Ryukyu Trench2021

    • 著者名/発表者名
      Y. Hiramatsu., Y. Tanaka., and A. Kobayashi
    • 学会等名
      International Joint Workshop on Slow Earthquakes 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] スロースリップ信号の検出に向けた石垣島気象台における重力解析 (第一報)2021

    • 著者名/発表者名
      平松祐一, 田中愛幸, 小林昭夫
    • 学会等名
      日本測地学会第136回講演会
  • [学会発表] Gravity data analysis to extract temporal gravity anomalies associated with slow slip events in the Ryukyu Trench2021

    • 著者名/発表者名
      Y. Hiramatsu., Y. Tanaka., and A. Kobayashi
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Detection of shallow SSE off the Kii Peninsula by onshore borehole strainmeter2021

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Itaba, Kazuaki Ohta, Hiroshi Hasegawa
    • 学会等名
      International Joint Workshop on Slow Earthquakes 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] 陸上ボアホール歪観測による紀伊半島沖浅部SSEの検出2021

    • 著者名/発表者名
      板場智史、太田和晃、長谷川浩
    • 学会等名
      日本地震学会2021年度秋季大会
  • [学会発表] 陸上ボアホール歪観測による紀伊半島沖浅部SSEの検出2021

    • 著者名/発表者名
      板場智史、太田和晃、長谷川浩
    • 学会等名
      日本測地学会第136回講演会
  • [学会発表] 地震時変形に対する曲率や弾性定数の水平不均質の影響2021

    • 著者名/発表者名
      田中 愛幸
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2021年大会
  • [学会発表] Estimating the Effects of Laterally Heterogeneous Density Structures on Coseismic Deformation -a Rotationally Symmetric Case-2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki Tanaka, Volker Klemann, Zdenec Martinec
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Gravity observations in the long-term slow slip areas2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki Tanaka, Hiromu Sakaue, Yuichi Hiramatsu
    • 学会等名
      International Joint Workshop on Slow Earthquakes 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] 光格子時計の利用により期待される地殻変動監視の高度化2021

    • 著者名/発表者名
      田中 愛幸、香取 秀俊
    • 学会等名
      日本測地学会第136回講演会
  • [学会発表] GNSS-A observation along the Nankai Trough by Japan Coast Guard’s Seafloor Geodetic Observation Array (SGO-A)2021

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Y, Ishikawa T, Watanabe S, Yokota Y
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Co- and postseismic slip behaviors of the 2011 Tohoku-oki earthquake extracted from decadal seafloor geodesy with the GNSS-A Seafloor Geodetic Observation Array (SGO-A) operated by the Japan Coast Guard2021

    • 著者名/発表者名
      Watanabe S, Ishikawa T, Nakamura Y, Yokota Y
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] 数値シミュレーションを用いたGNSS-A海底地殻変動観測における単層の海中音速水平傾斜場による影響の検証2021

    • 著者名/発表者名
      中村優斗, 横田裕輔, 石川直史, 渡邉俊一
    • 学会等名
      日本測地学会第136回講演会
  • [学会発表] GNSS-A海底地殻変動の地殻変動現象の検出能力2021

    • 著者名/発表者名
      石川直史, 横田裕輔, 渡邉俊一, 中村優斗
    • 学会等名
      日本測地学会第136回講演会
  • [学会発表] GNSS-A海底地殻変動観測に影響を与える傾斜場の時間安定性と観測精度2021

    • 著者名/発表者名
      横田裕輔, 渡邉俊一, 石川直史, 中村優斗
    • 学会等名
      日本地震学会2021年度秋季大会
  • [学会発表] GNSS-A海底地殻変動アレイ「SGO-A」で捉えた東北地方太平洋沖地震後10年間の地震後海底地殻変動2021

    • 著者名/発表者名
      渡邉俊一, 石川直史, 中村優斗, 横田裕輔
    • 学会等名
      日本地震学会2021年度秋季大会
  • [学会発表] GNSS-A海底地殻変動観測アレイSGO-Aによる南海トラフプレート境界のすべり欠損レートの変動モニタリング2021

    • 著者名/発表者名
      石川直史, 渡邉俊一, 中村優斗, 横田裕輔
    • 学会等名
      日本地震学会2021年度秋季大会
  • [学会発表] 数値シミュレーションを用いたGNSS-A海底地殻変動観測における海中音速場の影響評価2021

    • 著者名/発表者名
      中村優斗, 横田裕輔, 石川直史, 渡邉俊一
    • 学会等名
      日本地震学会2021年度秋季大会
  • [学会発表] Possible relationship between tides and decadal changes of seismicity in Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki Tanaka
    • 学会等名
      19th International Symposium on Geodynamics and Earth Tides
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 南海トラフ地震予測に向けた研究の現状と予測可能性

    • URL

      https://ds0n.cc.yamaguchi-u.ac.jp/~cldpm/eventreport.html

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公開日: 2023-12-25  

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