| 研究課題/領域番号 |
20K14588
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| 研究機関 | 国立研究開発法人海洋研究開発機構 |
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研究代表者 |
富田 史章 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 海域地震火山部門(地震津波予測研究開発センター), ポストドクトラル研究員 (20838916)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 地殻変動 / 逆計算 / 2011年東北沖地震 / 地震サイクル |
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| 研究実績の概要 |
沈み込み帯のプレート境界における巨大地震サイクルに伴う断層すべりの時空間発展を高い解像度で推定することは，プレート境界における力学的特性を把握する上で極めて重要である．本研究では，巨大地震後の地殻変動観測データが過渡的な現象である粘弾性緩和を介して過去の断層すべりに関する情報を有していることに着目し，2011年東北沖地震における 地震間・地震時・地震後の地殻変動観測データを統合して解析（粘弾性インバージョン）することで，高解像度の断層すべりの時空間発展の推定に取り組む．本年度では，地震間・地震時・地震後に渡る多時間窓の断層すべり分布を効率的に推定する手法開発に取り組んだ．従来の最小二乗法による断層すべり推定では，(1) 多時間窓の断層すべり分布の推定をする上で未知パラメータ数・ハイパーパラメータ数が増大し，その最適化が困難になる (2) すべり分布の一様平滑化・未知パラメータのガウス分布仮定によるすべり分布の系統的な歪みが生じる，といった問題が発生する．そこで，本研究では，Reversible-jump MCMC法によって未知パラメータ数を自体を最適化することで，非ガウス分布も表現可能でかつ少ない未知パラメータ数で断層すべり分布を推定することを試みた．本年度の取り組みにより，多時間窓の断層すべり分布推定にReversible-jump MCMC法が有用であることを確かめた．次年度は，東北沖における3次元粘弾体を考慮した変形を表現するグリーン関数を作成し，地震間・地震時・地震後の変形を再現する．加えて，本年度に開発したReversible-jump MCMC法とグリーン関数を合わせることで，粘弾性インバージョンの解析手法の確立を目指す．
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| 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
本年度では，Reversible-jump MCMC法による断層すべり解析手法を開発し，様々な合成データに適用し，その性能を評価した．その結果，Reversible-jump MCMC法が目的とする多時間窓の断層すべり分布推定に有用であることが確かめられた．この結果は既に国際誌に論文として受理されている．本年度は，断層すべり解析手法の開発とその性能評価までを行うことを目標としていたため，本研究は順調に進展していると言える．また，本年度の活動においては，所属機関の所有する大型計算機を用いた解析作業のみの実施であったため，新型コロナウィルスの影響などは無く，問題なく研究を遂行することができた．
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| 今後の研究の推進方策 |
次年度は，東北沖における3次元粘弾体を考慮した変形を表現するグリーン関数を作成し，地震間・地震時・地震後の変形を再現する．従来の研究では，3次元有限要素法を用いた粘弾性グリーン関数の作成を考えていたが，その計算時間等の問題から異なる計算手法による粘弾性グリーン関数の作成も視野に入れて研究を遂行する．もし，3次元有限要素法を用いなかった場合でも，可能な限り複雑な（現実的な）地下構造を反映したグリーン関数の作成を試みる．上記の方針の元で作成したグリーン関数を用いて，Reversible-jump MCMC法とグリーン関数を合わせて，粘弾性インバージョンの解析手法の確立を目指す．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
新型コロナウィルスによる影響のため，計画していた旅費を一切使用していない．また，論文が一報受理されたものの，受理が年度末であったため，その投稿費用の支払いが次年度に持ち越されたため，その他の使用額も少なくなっている．加えて，デスクトップ計算機・バックアップ用HDD等を購入予定であったが，新型コロナウィルスによる影響のため出勤の目処が立たず，購入品の受け取り及び職場でのそれらの活用が困難であったため，購入できていない．次年度以降では，出勤できる見込みであるためこれらの物品購入を行う．
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