海底地殻変動と海水温変動の高精度検出に向けた統合解析：高密度海域観測網の新活用

2018 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15H04228
• 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, 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 (20436075)
• 研究分担者: 五十嵐 俊博 東京大学, 地震研究所, 助教 (10334286) ; 木戸 元之 東北大学, 災害科学国際研究所, 教授 (10400235) ; 飯沼 卓史 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 (10436074) ; 永野 憲 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(海洋観測研究センター), 主任研究員 (40421888) ; 長谷川 拓也 東北大学, 理学研究科, 客員研究者 (40466256) ; 松本 浩幸 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), 技術研究員 (80360759) ; 内田 直希 東北大学, 理学研究科, 准教授 (80374908) ; 山下 裕亮 京都大学, 防災研究所, 助教 (80725052)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 地殻変動 / 海洋変動

研究実績の概要

海底地殻変動を海底圧力計・傾斜計・体積歪計から検出するための感度解析をするために、有限要素法を用いて南海トラフの沈み込み帯を数値モデル化して定量的評価を実施した。さらに、南海トラフ周辺での海底地殻変動の水平成分を検出するため、音響式海底測地観測に対して内部潮汐波による海洋擾乱の影響評価を行った。
釧路沖では、遠洋側と陸側の観測点間で、海面高度変化に対する応答が2007年～2008年の間で異なっていることに着目し、この期間中について海上保安庁の定線観測(A-line)による水温・塩分の鉛直プロファイルを調べたところ、中規模渦が生じていたことを見出した。この期間には、2003年十勝沖地震の余効変動が釧路沖まで及んでおり、海洋変動の影響を受けない陸上GNSSの余効変動データを参照することで、海洋変動の影響を最小化した余効すべりの時空間分布の推定を実現した。これは、海洋物理学と地震学の研究者が協力して研究を行うことで得られた相乗効果の好例と言える。
これらの成果は、国際学術誌の特集号や主要な雑誌にて掲載された。また、JpGUでの発表をきっかけに、米国地質調査所(USGS)とワシントン大学との国際共同研究が開始した。
黒潮大蛇行が予想以上に持続したため、それに応じて我々の日向灘沖での海水温・塩分の鉛直プロファイル(CTD)と海底圧力のキャンペーン観測も1年延長することにした。この解析は、2020年度からの新たな科研費研究として引き継がれる予定である。

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] 米国地質調査所/ワシントン大学(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: 米国地質調査所/ワシントン大学
• [雑誌論文] Preface of “Earthquake, volcanism, and physical oceanography” (2019)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Ariyoshi, Akira Kuwano-Yoshida, Wu-Cheng Chi
  • 雑誌名: Marine Geophysical Research 巻: 40 ページ: 451
  • DOI: 10.1007/s11001-019-09397-3
  • オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Detectability analysis of interplate fault slips in the Nankai subduction thrust using seafloor observation instruments (2019)
  • 著者名/発表者名: Ryoichiro Agata, Takane Hori, Keisuke Ariyoshi, Tsuyoshi Ichimura
  • 雑誌名: Marine Geophysical Research 巻: 40 ページ: 453-466
  • DOI: 10.1007/s11001-019-09380-y
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] El Nino-related sea surface elevation and ocean bottom pressure enhancement associated with the retreat of the Oyashio southeast of Hokkaido, Japan (2019)
  • 著者名/発表者名: Takuya Hasegawa, Akira Nagano, Hiroyuki Matsumoto, Keisuke Ariyoshi, Masahide Wakita
  • 雑誌名: Marine Geophysical Research 巻: 40 ページ: 505-512
  • DOI: 10.1007/s11001-019-09392-8
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Correction to: El Nino-related sea surface elevation and ocean bottom pressure enhancement associated with the retreat of the Oyashio southeast of Hokkaido, Japan (2019)
  • 著者名/発表者名: Takuya Hasegawa, Akira Nagano, Hiroyuki Matsumoto, Keisuke Ariyoshi, Masahide Wakita
  • 雑誌名: Marine Geophysical Research 巻: 40 ページ: 513-514
  • DOI: 10.1007/s11001-019-09398-2
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Interplate Slip Following the 2003 Tokachi‐oki Earthquake From Ocean Bottom Pressure Gauge and Land GNSS Data (2019)
  • 著者名/発表者名: Itoh Yuji、Nishimura Takuya、Ariyoshi Keisuke、Matsumoto Hiroyuki
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research: Solid Earth 巻: 124 ページ: 4205～4230
  • DOI: 10.1029/2018JB016328
  • 査読あり
• [雑誌論文] Offshore Postseismic Deformation of the 2011 Tohoku Earthquake Revisited: Application of an Improved GPS‐Acoustic Positioning Method Considering Horizontal Gradient of Sound Speed Structure (2019)
  • 著者名/発表者名: Honsho C.、Kido M.、Tomita F.、Uchida N.
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research: Solid Earth 巻: 124 ページ: 5990～6009
  • DOI: 10.1029/2018JB017135
  • 査読あり
• [学会発表] Kuroshio’s meander triggered slow slip events detected by DONET tsunami sensors (2020)
  • 著者名/発表者名: Keisuke Ariyoshi, Akira Nagano, Takuya Hasegawa, Hiroyuki Matsumoto, Kensuke Suzuki
  • 学会等名: Ocean Sciences Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] 海底圧力計の有効利用に向けた今後の展望 (2019)
  • 著者名/発表者名: 有吉 慶介
  • 学会等名: 日本海洋学会2019年度秋季大会シンポジウム「今後の黒潮と周辺海域の国際共同観測を考える」
  • 招待講演
• [学会発表] パネルディスカッション「海底ケーブル観測をさらに拡げていくには？」 (2019)
  • 著者名/発表者名: 有吉 慶介
  • 学会等名: 第2回海底ケーブルの科学利用と関連技術に関する将来展望WS
  • 招待講演