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2016 年度 実施状況報告書

新しいハイブリッドバックプロジェクション法の開発と巨大地震の高周波励起現象の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K05529
研究機関筑波大学

研究代表者

八木 勇治  筑波大学, 生命環境系, 准教授 (50370713)

研究分担者 深畑 幸俊  京都大学, 防災研究所, 准教授 (10313206)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード高周波励起源 / 巨大地震
研究実績の概要

近年のグローバルな地震観測網の整備とHybrid Back-projection(HBP)法の開発によって、断層すべりと比較しうる1 Hz周辺の高周波励起源の時空間分布を求めることが可能になってきた。しかし、既存のHBP法では断層形状とすべり角を仮定して解析するため、仮定したものと真値とがずれている場合に、高周波励起源がうまく定まらないという弱点があった。本研究では、この弱点を逆手に取り、断層形状とすべり角を推定するパラメーターにすることによって、それらの変化と高周波励起源の時空間分布を同時に求める手法を開発するべく研究を行なってきた。
より多くの規模の大きな地震を解析する為に、遠地実体波を用いて解析を行った。解析プログラムは、申請者が以前から開発してきたコードを改良し作成した。理論データを用いて、解析プログラムの妥当性を検討したところ、パルス的なすべり時間関数を持つ点震源を複数与えた場合におて、妥当な結果が得られることを確認した。
次に、開発した解析手法を実際のデータに適用した。ターゲットとした地震は、複雑な断層形状を有すると考えられている2012年スマトラ沖地震である。解析の結果、断層の接合部や断層の走向が大きく変化したところに高周波の励起源が求まることが明らかになった。また、解析に使用する遠地実体波がどの程度の分解能を有するかについて2016年熊本地震の地震波形を用いて検討を行い、論文を発表した。

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

新たな解析手法を実現するプログラムを作成して、2012年スマトラ沖地震や2008年四川地震等に適用して、手法の問題点について検討した。問題点として、帯域の狭いフィルターを適用するために、逆にすべる断層すべりに対しても、得られる値が大きくなる、また、現実的な計算量で済ますには、自由度を下げる必要があることが挙げられる。一方で、自由度がやや限られたモデルでの結果ではあるが、断層面の形状が変化するところやすべり角度が急変するところで、高周波の励起源が得られることが分かった。また、解析に使用する遠地実体波がどの程度の分解能を有するかについて2016年熊本地震の地震波形を用いて検討を行い、論文を発表した。

今後の研究の推進方策

初年度である今年度は、問題点を明らかにするために、使用できる計算機の限界近くまで使用するモデル設定で解析を行なった。その結果、異なる震源モデルを設定して得られた解の安定性を議論するといったことを十分に行うことができなかった。この問題は、計算機の性能が上昇すれば解決する問題ではあるが、現状の計算機性能で十分な議論を行うには、モデルの自由度を適切に設定する、また、仮定したモデルに強く依存しないように手法を改善することが求められ、今後の研究ではこの点について検討を行う。

次年度使用額が生じた理由

想定していた海外での研究発表が一つ減った為に次年度使用金が生じた。

次年度使用額の使用計画

次年度に購入する予定であった計算機の性能を向上させるために、計算機購入費の一部に使用する予定である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Rupture process of the 2016 Kumamoto earthquake in relation to the thermal structure around Aso volcano2016

    • 著者名/発表者名
      Yuji Yagi, Ryo Okuwaki, Bogdan Enescu, Amato Kasahara, Ayumu Miyakawa, Makoto Otsubo
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 68 ページ: 118

    • DOI

      10.1186/s40623-016-0492-3

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Remote triggering of seismicity at Japanese volcanoes following the 2016 M7. 3 Kumamoto earthquake2016

    • 著者名/発表者名
      Bogdan Enescu, Kengo Shimojo, Anca Opris, Yuji Yagi
    • 雑誌名

      Earth, Planets and Space

      巻: 68 ページ: 165

    • DOI

      10.1186/s40623-016-0539-5

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] etas_solve: A Robust Program to Estimate the ETAS Model Parameters2016

    • 著者名/発表者名
      Amato Kasahara, Yuji Yagi, Bogdan Enescu
    • 雑誌名

      Seismological Research Letters

      巻: 87 ページ: 1143-1149

    • DOI

      10.1785/0220150240

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Rupture process of the 2016 Kumamoto earthquake in relation with the thermal structure around Aso volcano2016

    • 著者名/発表者名
      Yuji Yagi, Ryo Okuwaki, Bogdan Enescu, Amato Kasahara, Ayumu Miyakawa, Makoto Otsubo
    • 学会等名
      アメリカ地球物理学会
    • 発表場所
      サンフランシスコ、アメリカ合衆国
    • 年月日
      2016-12-12 – 2016-12-12
    • 国際学会
  • [学会発表] Hybrid back projection 法を用いた破壊伝播と断層パラメタの同時推定2016

    • 著者名/発表者名
      八木勇治・小松陽子・深畑幸俊
    • 学会等名
      日本地震学会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県、名古屋市)
    • 年月日
      2016-10-05 – 2016-10-05

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公開日: 2018-01-16  

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