研究課題
地震現象の代表的な統計物理モデルとして知られるバネ－ブロックモデルを、標準的な摩擦構成則である「速度状態依存摩擦則」と組み合わせたモデルを用いて、スロースリップ現象を含めた地震現象の物理を、主として数値シミュレーションによって調べた。前年度までの研究で、単純なバネ‐ブロックモデルの範囲で少数個のモデル・パラメータを変化させることにより、通常の高速破壊地震のみならず、地震核形成過程、余効すべりやサイレント地震等のスロースリップ現象までが再現出来ることが明らかになった。最終30年度においては、これらの成果を受け、1次元のみならず2次元のバネ‐ブロックモデルに対し、高速破壊からスロースリップ現象までの性質を精査した。特に、2次元モデルに対して、より大きなサイズまでの大規模シミュレーションを行い、結果を対応する1次元モデルと比較しつつ解析した結果、2次元モデルで高速破壊地震はそのサイズにより3つの領域に分類できること、最も大規模な巨大地震に際しては、系の2次元性を反映した幾何学的側面が重要になり、しばしばアスペリティ的な振る舞いが現れること等が判った。得られた結果は論文として公表した。また、余効すべりやスロー地震等の「スロースリップ」現象の数値シミュレーションを、1次元および2次元モデルの双方について行い、得られた結果を論文として公表した。以上から、速度状態異存摩擦則に従う1次元及び2次元のバネーブロックモデルは、少数個のパラメータで記述される極めてシンプルなモデルであるにも関わらず、地震先行現象、高速破壊から余効すべりや短期的・長期的なスロースリップまでの多様な地震性すべりを、再現できることが判った。単一のモデル・枠組みの範囲で少数個のパラメータを動かすだけで、多様な地震現象を統一的に記述できることは驚きであり、今後の地震研究に対して重要なレフェレンスを提供することであろう。
すべて 2018
すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件)
Journal of the Physical Society of Japan
巻: 87 ページ: 053001
https://doi.org/10.7566/JPSJ.87.053001
Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences
巻: 377 ページ: 20170391
http://dx.doi.org/10.1098/rsta.2017.0391
