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2019 年度 実績報告書

海洋堆積層のS波速度解析に基づく南海トラフ巨大地震による長周期地震動予測の高度化

研究課題

研究課題/領域番号 19H01982
研究機関国立研究開発法人防災科学技術研究所

研究代表者

中村 武史  国立研究開発法人防災科学技術研究所, 地震津波火山ネットワークセンター, 主幹研究員 (40435847)

研究分担者 仲西 理子  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海域地震火山部門(地震発生帯研究センター), 技術研究員 (30371727)
藤江 剛  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海域地震火山部門(地震発生帯研究センター), グループリーダー (50371729)
澤崎 郁  国立研究開発法人防災科学技術研究所, 地震津波火山ネットワークセンター, 特別研究員 (30707170)
高橋 成実  国立研究開発法人防災科学技術研究所, 地震津波火山ネットワークセンター, 総括主任研究員 (70359131)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
キーワード海洋堆積層 / S波速度 / 南海トラフ / 長周期地震動
研究実績の概要

2019年度は、過去に南海トラフ域で実施されたJAMSTECの地震探査測線の分布を調査した上、地震探査測線データの収集・整理を実施した。その中で、変換波走時の解析に使用できる変換波の観測状況について、データの確認、見直しを行った。
また、地震構造探査測線データを用いたPS変換面をイメージングする波形解析手法の有効性について、遠地地震を用いたレシーバー関数解析手法と比較検討を行った。堆積層基盤が正しくイメージングできることや、遠地地震のデータでは捉えるのが難しい堆積層内の詳細なPS変換面分布をイメージングできることを確認した。
加えて、南海トラフ域に定常観測点として設置されている海底地震計のデータを活用した地震波干渉法解析に向けて、各海底観測点における固有の応答特性を把握するため、地震波のコーダ波部分を使って成分間のスペクトル比を調べた。周辺地盤とのカップリング等、海底地震計の設置環境に起因する応答特性を考慮した解析が必要であることを示す結果を得た。
さらに、既往の地盤構造モデルとフィリピン海プレート形状モデルを使い、南海トラフ周辺における周期5秒以上のシミュレーションを実施した。地盤構造については、既往モデルのS波速度を修正し、複数のモデルケース間におけるシミュレーション波形の違いについて検証を行った。

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

地震探査測線データを使った変換波走時解析のために、既存の南海トラフ域の地震探査測線データの収集・整理を実施し、解析に必要なデータの選定を開始した。駿河湾から遠州灘にかけての一部海域においては、表層S波速度の不均質性が強いことの確認を行った。
地震探査測線データを使ったPS変換面のイメージングについては、海洋プレート上の既存データを用いて進め、論文として発表した(Fujie et al., 2020, Geology)。この手法について、南海トラフ域における地震探査測線データに適用を試み、有意なPS変換面がイメージングできることを確認した。
南海トラフ域の定常海底地震計データを使った解析については、観測点のコーダ波成分間スペクトル比解析を行い、海底地震計埋設前後で波形の挙動が異なり、埋設後は波形振幅が安定していることを確認した。当研究課題で重要となる周期5秒程度の帯域においては、埋設後には設置状況に起因する固有の増幅は見られなかった。この解析により、地震波干渉法解析に使用可能な時期と観測点の目星を付けることができた。
海域の構造モデルを使った長周期地震動のシミュレーションについては、既往のモデルおよびそれを修正した複数のモデルを準備し、大型計算機を使ったシミュレーションの実施を行った。モデル間の波動場の違いの調査に着手し、最大振幅の差異についての空間分布と堆積層の厚さについて関係性があることを確認した。

今後の研究の推進方策

当初計画通り、今後は、過去に海域で実施された地震探査測線データの変換波走時の解析、レシーバ関数法による地震探査測線もしくは海底ケーブル地震観測点データの波形解析、地震波干渉法による海底ケーブル地震観測点データの波形解析を行う。また、海域の断層調査データなどに基づく速度構造情報のモデル化や、既往の速度構造モデルのチューニングによる地震波シミュレーションの改善を試みる。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Spatial variations of incoming sediments at the northeastern Japan arc and their implications for megathrust earthquakes2020

    • 著者名/発表者名
      Fujie Gou、Kodaira Shuichi、Nakamura Yasuyuki、Morgan Jason P.、Dannowski Anke、Thorwart Martin、Grevemeyer Ingo、Miura Seiichi
    • 雑誌名

      Geology

      巻: 48 ページ: 614~619

    • DOI

      10.1130/G46757.1

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] S-netで観測されたコーダ波水平動振幅間の非等方性について2019

    • 著者名/発表者名
      澤崎 郁、中村武史
    • 学会等名
      地震研究所共同利用研究集会「広帯域波動現象の観測とその背景にある物理モデルの解明」

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公開日: 2021-01-27  

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