地震先行時及び発生時における電磁現象のメカニズム

2009 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20510171
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 上田 誠也 東京大学, 地震研究所, 名誉教授 (60011459)
• 研究分担者: 上嶋 誠 東京大学, 地震研究所, 准教授 (70242154) ; 鴨川 仁 東京学芸大学, 教育学部, 助教 (00329111)
• キーワード: 地震 / 先行現象 / 地球電磁気 / 破壊 / すべり

研究概要

平成21年度には、電磁信号と地震活動との基本的関連性を詳細に検討した。特に近年大きな注目をあつめてきたNatural Timeなる時間概念について、その提唱者であるVarotsos教授グループとの共同研究を進めた。地震現象は統計物理学における臨界現象の一種であるとする立場からすると、地震予知とは、地震発生システムが臨界状態に至ったことを検知することに他ならない。しかし、それは一般には極めて困難とされている。臨界現象そのもの、すなわち地震が実際に起きるまでにはそれがまさに起きることを示す明らかな指標が見えないという、いわゆる前兆現象検知の困難性である。しかし、現代の統計物理学では、臨界状態接近にともなって、事象の相関距離がべき級数的に増大することが指摘されている。このことは大地震の直前、すなわち電気信号発生後の小地震時系列を、Natural Timeによって解析するとその時点が精度よく推定されるということによって示された。しかし、なぜ、Natural Timeによって初めてそれが可能になるのかについては、必ずしも明らかではない。我々はこれらの点について、基礎理論の深化につとめ、数多くの数値実験、実例検証を行いつつあるが、未だに論文執筆中の段階である。一方、具体的事例研究としては,1990年代に行われた長野県における3地点で同時に観測された先行的電気シグナルの独立要素解析、および伊豆神津島で多数回観測された先行電磁現象が地下の電磁的構造の極度の非一様性を示すことの検証などをおこなった。特に神津島での野外実験は、興味深い結果をしめし、次年度にも続行が予定されている。

研究成果

• [雑誌論文] Independent Component Analysis of geoelectric field data in the northern Nagano, Japan (2009)
  • 著者名/発表者名: Orihara, Y., Kamogawa, M., Nagao, T., Uyeda, S.
  • 雑誌名: Proc.Jpn.Acad. Ser B, 85 ページ: 435-442
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heterogeneous Electrical Structure of Kozu-shima Volcanic Island, Japan (2009)
  • 著者名/発表者名: Orihara, Y., Kamogawa, M., Nagao, T., Uyeda, S.
  • 雑誌名: Proc.Jpn.Acad. Ser B, 85 ページ: 476-484
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Uyeda, M.Kamogawa, T.Nagao
  • 雑誌名: Complexity in Earthquakes, Tsunamis, and Volcanoes, and Forecasting and Early Warning of their Hazards (ed. William H. K. Lee), Series of Encyclopedia of Complexity and System Science (Editor-in-Chief, Robert Meyers), Springer(Electromagnetic signals of Earthquakes) ページ: 2621-2635
• [学会発表] Natural Time Analysis of Phenomena Preceding Earthquakes (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Uyeda, P.Varotsos
  • 学会等名: American Geophysical Union
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2009-12-15
• [学会発表] ナチュラルタイムの概念による地震活動解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 上田誠也, 鴨川仁
  • 学会等名: 日本地震学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2009-10-21
• [学会発表] Natural Time analysis of earthquakes (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Uyeda, H.Kamogawa, Y.Tomizawa
  • 学会等名: 11^<th> General Assembly, International Association of Geomagnetism and Aeronomy, 略称IAGA
  • 発表場所: Sopron, Hungaary
  • 年月日: 2009-08-25
• [学会発表] Short-term Earthquake Prediction : A Critical Overview (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Uyeda
  • 学会等名: 3^<rd> International Workshop on Space and Lithosphere 9^<th> Science Council of Asia
  • 発表場所: Singaapore
  • 年月日: 2009-06-18
• [学会発表] 神津島西部の地下比抵抗構造探査および統計的手法による地電位差異常変化と地震活動との関連の考察 (2009)
  • 著者名/発表者名: 織原義明, 鴨川仁, 長尾年恭, 上田誠也
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 2009-05-21