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2018 年度 実績報告書

揺れの数値予報:広帯域時刻歴波形のリアルタイム予測

研究課題

研究課題/領域番号 17H02064
研究機関気象庁気象研究所

研究代表者

干場 充之  気象庁気象研究所, 地震津波研究部, 室長 (60510196)

研究分担者 畑山 健  総務省消防庁消防大学校(消防研究センター), その他部局等, その他 (00358798)
盛川 仁  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 教授 (60273463)
小木曽 仁  気象庁気象研究所, 地震津波研究部, 研究官 (40739140)
小寺 祐貴  気象庁気象研究所, 地震津波研究部, 研究官 (80780741)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード揺れのリアルタイム予測 / 地震動即時予測 / 緊急地震速報 / 広帯域時刻歴波形
研究実績の概要

研究項目1:揺れから揺れの予測法への広帯域地震波動伝播法則の導入
① 広帯域で適用可能なデータ同化手法の検討: 震度の予測を目的とした「揺れからの揺れの予測」では、データ同化手法が有効に機能した。このデータ同化手法を、広帯域地震動波形にも適用可能なように適合化を試みている。
② 広帯域地震動の伝達関数の検討: ①で得られる実況値から、伝達関数を掛ければ予測が可能となる。伝達関数の精緻化を目指して、実際の観測データから西日本を対象に詳細な散乱/減衰構造の推定を行なった。
研究項目2:地盤増幅特性フィルターへの時間遅れの導入
③ 周波数ごとの時間遅れの推定: 代表的な盆地構造の観測点を例に、周波数ごとの時間遅れを推定することを続けるとともに、他の観測点でも解析を行った。具体的には,関東平野上の観測点を対象に解析を進めている.
④ 時間遅れをフィルターに導入する手法の検討: 上記の関東平野上の観測点を対象に有限個のハイパス、ローパスフィルターの組み合わせを用いて、広帯域での時間遅れを含んだ形での増幅特性をフィルターで再現することを進めている.

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

本研究では、地震動即時予測において、リアルタイムで広帯域の地震動波形(時刻歴波形)の予測を目指すものである。本研究課題では,2つの項目「揺れから揺れの予測法への広帯域地震波動伝播法則の導入」と「地盤増幅特性フィルターへの時間遅れの導入」のそれぞれについて,「研究実績の概要」で述べた通り,ほぼ計画通り進展している.

今後の研究の推進方策

研究項目1:揺れから揺れの予測法への広帯域地震波動伝播法則の導入
① 広帯域で適用可能なデータ同化手法の検討: 震度の予測を目的とした「揺れからの揺れの予測」では、データ同化手法が有効に機能した。これに②で得られる伝達関数との融合を図る。
② 広帯域地震動の伝達関数の検討: ①で得られる実況値から、伝達関数を掛ければ予測が可能となる。①のデータ同化手法との融合、また、研究項目2から得られる地盤増幅特性フィルターとの組み合わせを図る。
研究項目2:地盤増幅特性フィルターへの時間遅れの導入
③ 周波数ごとの時間遅れの推定: ④から得られる設計手法に従い、各地点での増幅率と時間遅れを時間軸上でのフィルターで表現することを行う。
④ 時間遅れをフィルターに導入する手法の検討: 引き続き,有限個のハイパス、ローパスフィルターの組み合わせを用いて、広帯域での時間遅れを含んだ形での増幅特性をフィルターで再現することを行う。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 8件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] A method for mapping intrinsic attenuation factors and scattering coefficients of S waves in 3-D space and its application in southwestern Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Ogiso, M.
    • 雑誌名

      Geophysical Journal International

      巻: 216 ページ: 948-957

    • DOI

      10.1093/gji/ggy468

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 揺れの数値予報:揺れから揺れを予測する次世代の地震動即時警報2019

    • 著者名/発表者名
      干場充之
    • 雑誌名

      なゐふる (日本地震学会広報誌)

      巻: 116 ページ: 6-7

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Numerical Shake Prediction for Earthquake Early Warning Incorporating Heterogeneous Attenuation Structure: The Case of the 2016 Kumamoto Earthquake2018

    • 著者名/発表者名
      Ogiso, M., M. Hoshiba, A. Shito, and S. Matsumoto
    • 雑誌名

      Bulletin of the Seismological Society of America

      巻: 108 ページ: 3457-3468

    • DOI

      10.1785/0120180063

    • 査読あり
  • [雑誌論文] シリーズ「新・強震動地震学基礎講座」(第21回)地震動即時予測2018

    • 著者名/発表者名
      干場充之
    • 雑誌名

      地震2 ニュースレター部

      巻: 71 ページ: NL-3-19~NL-3-22

  • [雑誌論文] 不整形を有する基盤形状の推定における常時微動記録の適用性に関する一考察2018

    • 著者名/発表者名
      石橋利倫・荒木豪・飯山かほり・盛川仁・坂井公俊
    • 雑誌名

      第15回 日本地震工学シンポジウム論文集

      巻: 15 ページ: 2133-2140

  • [学会発表] Shake-map movie by using data assimilation and correction of site amplification in time domain2018

    • 著者名/発表者名
      Hoshiba, M.
    • 学会等名
      The 2018 joint conference of the Seismological Society of America and the Latin American and Caribbean Seismological Commission
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Real-time correction of frequency-dependent site amplification factors in time domain: Introduction of phase delay for real-time prediction of duration of ground motion2018

    • 著者名/発表者名
      Hoshiba, M.
    • 学会等名
      The 2018 joint conference of the Seismological Society of America and the Latin American and Caribbean Seismological Commission
    • 国際学会
  • [学会発表] Real-time prediction of ground shaking without source parameters: Toward next generation of Earthquake Early Warning2018

    • 著者名/発表者名
      Hoshiba, M.
    • 学会等名
      The European Seismological Commission 36th Assembly
    • 国際学会
  • [学会発表] Ten years’ experience of nationwide Earthquake Early Warning in Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Hoshiba, M.
    • 学会等名
      The European Seismological Commission 36th Assembly
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 長周期地震動振幅の短距離間空間較差の発生要因の理解と簡易的予測に向けた数値実験による予備的検討(その2)2018

    • 著者名/発表者名
      畑山健
    • 学会等名
      日本地震学会秋季大会
  • [学会発表] 地盤増幅特性のリアルタイム補正:周波数依存性をもつ位相と震動継続時間の再現・予測2018

    • 著者名/発表者名
      干場充之
    • 学会等名
      日本地震学会秋季大会
  • [学会発表] Earthquake early warning using Numerical Shake Prediction based on wavefield estimation approach: Inland earthquakes and subduction earthquakes2018

    • 著者名/発表者名
      Hoshiba, M.
    • 学会等名
      12th joint meeting of UJNR on earthquake research
    • 国際学会
  • [学会発表] Real-time monitoring of the 2016 Kumamoto Earthquake sequence by new automatic hypocenter determination method2018

    • 著者名/発表者名
      Tamaribuchi, K.
    • 学会等名
      12th joint meeting of UJNR on earthquake research
    • 国際学会
  • [学会発表] Estimating 3D heterogeneous distribution of intrinsic attenuation and strength of random velocity fluctuation: method and application to the southwestern part of Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Ogiso, M.
    • 学会等名
      2018 AGU Fall Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Real-time correction of frequency-dependent site amplification factor in time domain for earthquake early warning: Amplitude and Phase delay2018

    • 著者名/発表者名
      Hoshiba, M.
    • 学会等名
      2018 AGU Fall Meeting
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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