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2020 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, 研究総務官, 研究総務官 (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, 主任研究官 (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

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。データ同化手法により波動場の実況を把握し,波動伝播を時間発展的に予測し、さらに、地盤増幅特性を実時間で補正することで、揺れる前に(震度や応答スペクトルといった揺れの指標値ばかりでなく)波形レベルでの予測を行う手法を開発することで、地震動即時予測の研究分野で、地震動波形の予測というこれまでになかった考え方で広帯域の地震動波形を予測することを行う。
この研究課題の中では、周波数依存性をもつ地盤増幅度の振幅特性ばかりでなく、位相特性もリアルタイムで補正する手法を開発した。このことにより、スペクトル上での振幅の予測のみならず、時刻歴上での最大振幅の予測や、さらには継続時間の予測の精度を上がられることを示した。
また、地震動即時予測の分野では、モーメントマグニチュードを即時推定する方法(震源要素推定法)を模索する研究が多いが、その方法では、迅速性においても精度においても限界があることを示した。モーメントマグニチュードの時間成長は単調増加であり破壊終了時に最大になるのに対して揺れの生成は破壊終了時よりも前であること、また、モーメントマグニチュードを規定する周波数と地震の揺れで重要な周波数が異なること、などがその理由である。今回開発した手法は、これらの震源要素推定法の弱点を克服することが出来るものである。

現在までの達成度 (段落)

令和2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

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 4件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 7件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Alert Optimization of the PLUM Earthquake Early Warning Algorithm for the Western United States2022

    • 著者名/発表者名
      Cochran Elizabeth S.、Saunders Jessie K.、Minson Sarah E.、Bunn Julian、Baltay Annemarie、Kilb Debi、O’Rourke Colin、Hoshiba Mitsuyuki、Kodera Yuki
    • 雑誌名

      Bulletin of the Seismological Society of America

      巻: 112 ページ: 803~819

    • DOI

      10.1785/0120210259

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Real-Time Earthquake Detection and Alerting Behavior of PLUM Ground-Motion-Based Early Warning in the United States2022

    • 著者名/発表者名
      Saunders Jessie K.、Minson Sarah E.、Baltay Annemarie S.、Bunn Julian J.、Cochran Elizabeth S.、Kilb Deborah L.、O’Rourke Colin T.、Hoshiba Mitsuyuki、Kodera Yuki
    • 雑誌名

      Bulletin of the Seismological Society of America

      巻: 112 ページ: 2668~2688

    • DOI

      10.1785/0120220022

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 地震動と津波の即時予測 ー最近10年の研究の進展ー2022

    • 著者名/発表者名
      干場充之,対馬弘晃
    • 雑誌名

      月刊地球

      巻: 509 ページ: 80~87

  • [雑誌論文] Real-Time Prediction of Impending Ground Shaking: Review of Wavefield-Based (Ground-Motion-Based) Method for Earthquake Early Warning2021

    • 著者名/発表者名
      Hoshiba Mitsuyuki
    • 雑誌名

      Frontiers in Earth Science

      巻: 9 ページ: -

    • DOI

      10.3389/feart.2021.722784

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The PLUM Earthquake Early Warning Algorithm: A Retrospective Case Study of West Coast, USA, Data2021

    • 著者名/発表者名
      Kilb D.、Bunn J. J.、Saunders J. K.、Cochran E. S.、Minson S. E.、Baltay A.、O'Rourke C. T.、Hoshiba M.、Kodera Y.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Solid Earth

      巻: 126 ページ: -

    • DOI

      10.1029/2020JB021053

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 地震動即時予測の研究:最近 10 年の進展から2021

    • 著者名/発表者名
      干場充之
    • 雑誌名

      地震予知連絡会会報

      巻: 106 ページ: 583~597

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Too-Late Warnings by Estimating Mw: Earthquake Early Warning in the Near-Fault Region2020

    • 著者名/発表者名
      Hoshiba Mitsuyuki
    • 雑誌名

      Bulletin of the Seismological Society of America

      巻: 110 ページ: 1276~1288

    • DOI

      10.1785/0120190306

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Real-Time Performance of the PLUM Earthquake Early Warning Method during the 2019 M?6.4 and 7.1 Ridgecrest, California, Earthquakes2020

    • 著者名/発表者名
      Minson Sarah E.、Saunders Jessie K.、Bunn Julian J.、Cochran Elizabeth S.、Baltay Annemarie S.、Kilb Deborah L.、Hoshiba Mitsuyuki、Kodera Yuki
    • 雑誌名

      Bulletin of the Seismological Society of America

      巻: 110 ページ: 1887~1903

    • DOI

      10.1785/0120200021

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] AN EXPERIMENTAL STUDY FOR APPLICATION OF ACCELEROMETER MADE OF QUARTZ OSCILLATOR TO MICROTREMOR SURVEY2020

    • 著者名/発表者名
      MATSUDA Shigeo、NAKASENDO Kazuyuki、MORIKAWA Hitoshi、IIYAMA Kahori、SAKAI Kimitoshi
    • 雑誌名

      Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. A1 (Structural Engineering & Earthquake Engineering (SE/EE))

      巻: 76 ページ: I_793~I_803

    • DOI

      10.2208/jscejseee.76.4_I_793

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Wavefield based (ground motion based) method for real-time prediction of impending ground shaking: research for next-generation earthquake early warning2022

    • 著者名/発表者名
      Hoshiba, M.
    • 学会等名
      13th United States-Japan Natural Resources (UJNR) Panel for Earthquake Research
    • 国際学会
  • [学会発表] F-net広帯域強震記録で見た長周期地震動の減衰特性2022

    • 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] Real-time correction of frequency-dependent site amplification factor in time domain for earthquake early warning : Amplitude and phase delay2021

    • 著者名/発表者名
      Hoshiba, M.
    • 学会等名
      The 6th international symposium: Effects of surface geology on seismic motion (ESG6)
    • 国際学会
  • [学会発表] Overview of the earthquake early warning system of JMA, Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Hoshiba, M.
    • 学会等名
      The 6th international symposium: Effects of surface geology on seismic motion (ESG6)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Experience of nationwide earthquake early warning of JMA and its future prospective2021

    • 著者名/発表者名
      Hoshiba, M
    • 学会等名
      2021 Earthquake Workshop by KMA
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Numerical shake prediction for earthquake early warning: data assimilation and wave propagation simulation2021

    • 著者名/発表者名
      Hoshiba, M.
    • 学会等名
      the 17th World Conference on Earthquake Engineering (17WCEE)
    • 国際学会
  • [学会発表] 地震動と津波の即時予測:最近10年の研究の進展2021

    • 著者名/発表者名
      干場充之,対馬弘晃
    • 学会等名
      JpGU Meeting 2021
    • 招待講演
  • [学会発表] 地震動即時予測の研究:最近10年の進展から2021

    • 著者名/発表者名
      干場充之
    • 学会等名
      第231回地震予知連絡会
    • 招待講演
  • [学会発表] Experimental studies on performance of a new accelerometer made of crystal oscillator2021

    • 著者名/発表者名
      Morikawa, H., Matsuda, S., Nakasendo, K., Sakai, K., and Iiyama, K.
    • 学会等名
      the 17th World Conference on Earthquake Engineering (17WCEE)
    • 国際学会
  • [学会発表] The Plum Earthquake Early Warning Algorithm: A Case Study of Two West Coast, USA, Datasets2020

    • 著者名/発表者名
      Kilb, D., J. Bunn, J. Saunders, E. Cochran, S. Minson, A. Baltay, C. O'Rourke, M. Hoshiba and Y. Kodera
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2020
    • 国際学会
  • [学会発表] 長周期地震動振幅の短距離間空間較差の簡易的な予測に向けた数値実験による検討2020

    • 著者名/発表者名
      畑山健
    • 学会等名
      日本地震学会秋季大会

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公開日: 2023-12-25  

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