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我が国は地震国であり、しばしば大きな地震に見舞われる。地震は、第1義的には、地殻の弱面である断層がプレートの運動により駆動されることで急激に滑る「固着-滑り(stick-slip)不安定性」であり、そのダイナミックスは、摩擦の物理法則-摩擦構成則-によって支配されている。地震が本質的に駆動系の示す動的不安定現象であることから、統計物理学・物性物理学的なアプローチも相補的に極めて有効なものになり得る。本研究では、(A)滑り速度-状態依存摩擦則をバネ-ブロックモデルと組み合わせたBurridge-Knopoff (BK)モデル(B)格子上での結合マップモデル(Olami-Feder-Christensenモデル)、という2つの統計モデルに対し、大規模数値シミュレーションを行うことにより、地震の統計的諸性質や先行現象を、特にその構成則パラメータ依存性に着目して解析・探査した。その結果、(A)については、2次元BKモデルの統計的諸性質に関して新たなデータの取得に成功した。その振る舞いには、地震先行現象としての破壊核形成過程を伴う摩擦不安定性が弱い領域と破壊核形成過程を伴わない摩擦不安定性が強い領域との間で、大きな差異があることを新たに見出した。即ち、前者はより固有地震的色彩の強い振る鍾いを示す。また(B)についても、特に不均一モデルの振る舞いについて、地震の臨界性と固有性の共存に関して、新たな知見を得た。即ち、不均一性には、臨界性を弱める働きがあるが、固有性に関しては顕著な影響を与えないことが分かった。
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