| 研究課題/領域番号 |
18K03779
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| 研究機関 | 香川大学 |
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研究代表者 |
平原 和朗 香川大学, 四国危機管理教育・研究・地域連携推進機構, 客員教授 (40165197)
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| 研究分担者 |
宮崎 真一 京都大学, 理学研究科, 教授 (00334285)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | データ同化 / アンサンブルカルマンフィルタ / 長期的スロースリップ / 速度状態依存摩擦則 / GNSS |
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| 研究実績の概要 |
これまで、アンサンブルカルマンフィルタ（EnKF)を用いた双子数値実験による長期的スロースリップ（L-SSE）域での摩擦特性およびすべり発展の推定が可能であることを示し、更に実GSNN観測データから推定された豊後水道L-SSE断層面上でのすべり速度をデータとして、摩擦特性およびすべり発展の数カ月程度の短期予測が可能であることを示してきた。これらは1つのパッチを持つ単純なモデルであったが、四国中部から日向灘南部に至る領域での多様なL-SSE発生状況を再現するモデル構築を目指し、沈み込むフィリピン海プレートの3次元形状を考慮し、深さ依存の摩擦パラメータと固着域における固着率の違いを設定して、シミュレーションを行った。しかしながら、固着率の違いだけでは、観測されている各領域でのL-SSE発生状況の相違を説明できないことが分かった。そこで、平面L-SSE３領域モデル、および１領域モデルで、各摩擦パラメータ（Ａ，Ｂ－Ａ，Ｌ、W（L-SSE幅））および固着率を色々変え、Tr、Tm、Tdの関係を調べたとこと、全てのパラメータが複雑に効いていることが分かったが、1領域モデルはTrおよびVmに対してある数式で表せる関係を発見した。
これらの知見をもとに四国中部から日向灘南部に至る領域3次元形状モデルでのL-SSE発生の相違を生み出す摩擦パラメータモデルの探索を行ったが、最近の詳細なGNSSデータ解析により見出された、繰り返し発生している豊後水道水道域でも２つのパッチ領域を持つ場合とそうでない単独パッチのL-SSE発生といった複雑なL-SSEの発生様式はまだ再現できていない。
今後は、こういった詳細モデルと広域モデルを組み合わせたモデルにより、実データを用いたEnKFによる摩擦モデルの高精度化とL-SSEの発生予測行うための初期値モデル構築のためのパラメータ探索を行う必要がある。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
主として豊後水道長期的スロースリップ（L-SSE）発生領域を対象として1つのパッチを仮定して、１回のL-SSE発生時のGNSSデータのアンサンブルカルマンフィルタ（EnKF）解析により、摩擦特性およびすべり発展の推定を行っていた。これまで数回の繰り返しL-SSE発生が観測されているが、全てのL-SSEを対象にしたことろ、うまく推定できなかった。
そこで、四国中部から日向灘南部まで領域を広げ各領域のL-SSE発生の相互作用を考慮したモデル領域を再現するように変更したが、問題が複雑になり、摩擦パラメータ間の相互作用を簡単なモデルで調べ、定式化し3次元モデルに組み込んだが、依然うまく複雑なL-SSE発生状況が再現できていない。
というのは、最近GNSSの詳細解析により豊後水道L-SSEそのものも２つのパッチが破壊するパターンと１パッチが破壊するパターンが見つかっており、これらの現象を説明する摩擦モデルを構築する必要がでてきたので、計画がやや遅れている。
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| 今後の研究の推進方策 |
長期的スロースリップ（L-SSE）パッチ間の複雑な相互作用を考慮するため、単純なモデルでの摩擦パラメータの相互関係を表す式を導出して、四国中部～日向灘南部まで解析領域を広げて、摩擦パラメータ分の探索を行っているが、最近GNSSデータの詳細解析により、豊後水道L-SSE域内にも複数のL-SSEパッチが存在する可能性が指摘されている。このためもう一度豊後水道L-SSE域内の詳細摩擦モデルを構築する必要がでてきた。
豊後水道域内の詳細モデルを構築後、広域モデルに組み込み、GNSS観測データを説明するフォーワードモデルを構築する。これを初期モデルとして、実GNSS観測データのアンサンブルカルマンフィルタ（EnKF）解析から、詳細領域を含む広域モデルでの摩擦パラメータの更新およびL-SSEの発生予測を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
学会がオンライン開催となり、学会参加出張旅費が不要となったのが、次年度使用額が生じた主たる理由である。また、当初海外学会への参加も予定していたが、海外での学会参加は取りやめたのも一つの要因である。また論文投稿を予定していたが、計画の遅れにより論文化まで研究を進めることが出来なかったので論文校正・投稿料金が発生しなかった。
次年度では、学会はハイブリッド開催になると思われ、出張旅費も計上し、また、主として論文作成（構文校正）料金と投稿料金に充てたい。
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