• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2012 年度 実施状況報告書

地震動と津波の3次元動的統合シミュレーション

研究課題

研究課題/領域番号 23740333
研究機関東京大学

研究代表者

前田 拓人  東京大学, 地震研究所, 助教 (90435579)

キーワード地震動 / 津波 / シミュレーション / 並列計算
研究概要

昨年度までに開発された3次元コードを元に、更なる高性能チューニング、入力データとしての統合日本列島下不均質構造モデルの整備、および東北地方太平洋沖地震の詳細なシミュレーションを実施した。
3次元コードチューニングにおいては、相対的に速度の遅いメモリに負荷をかける一時配列の削除等の工夫を追加した。このことにより、「京」コンピュータ上にて計画段階での目標よりも大幅に高い約20%の実効性能を達成することに成功した。また、本研究で開発した計算コードが80,000CPUを超える規模においても有効に働くということが確認された。
また、地震調査研究推進本部より公表された長周期地震動予測地図2012年試作版の構造を採用し、本研究で開発した地震動・津波統合シミュレーションコードの入力とするための一連のツールを開発した。このことにより、日本列島および周辺領域の任意の場所を切り出して、地形・地盤構造・モホ面およびプレート境界等の3次元的不均質構造下での大規模地震・津波波動シミュレーションが実施可能な環境が整った。
これらを踏まえ、2011年東北地方太平洋沖地震の統合シミュレーションを実施した。強震観測記録とシミュレーションとの比較から本研究によるシミュレーションの妥当性が確認された。一方、海底での津波記録の再現性が充分でないこと、近地での観測波形振幅が過小評価になるなどの差異も明らかになってきた。これは震源過程研究において考慮されていないプレート境界の複雑な形状や海水がシミュレーションに含まれているためであると結論された。海底地形の影響については種々の広帯域地震波形に見られる特徴的記録とシミュレーションとの比較検討も実施した。
また、東北地方太平洋沖地震に伴い海底ケーブル観測網が新設されるとの決定に鑑み、海底ケーブル記録を用いたリアルタイム津波推定の実現可能性について予備的検討を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

当初の本年度目標であった(1)三次元計算コードの完成および(2)日本列島下の3次元不均質構造モデルの構築がそれぞれきわめて順調に進み、翌年度目標であった3次元大規模シミュレーションの実施まで部分的に先取り実施することに成功した。

今後の研究の推進方策

本年度より実施を始めた東北地方太平洋沖地震の大規模シミュレーションとその結果に対する検討を継続実施する。また、計画立案時には想定されていなかった日本海溝海底地震津波観測網が構築されることになったため、当初計画よりもより稠密な海底観測網を想定したリアルタイム津波検知の実現可能性についてより詳細な検討を行う。

次年度の研究費の使用計画

主として計算結果の表示および検討に必要な消耗品・成果発表用PCおよび成果発表用学会旅費に使用する。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] FDM simulation of seismic waves, ocean acoustic waves, and tsunamis based on tsunami-coupled equations of motion2013

    • 著者名/発表者名
      Maeda, T., and T. Furumura
    • 雑誌名

      Pure Appl. Geophys

      巻: 170(1-2) ページ: 109-127

    • DOI

      10.1007/s00024-011-0430-z

    • 査読あり
  • [雑誌論文] FDM simulation of an anomalous later phase from the Japan Trench subduction zone earthquakes2013

    • 著者名/発表者名
      Noguchi, S., T. Maeda, and T. Furumura
    • 雑誌名

      Pure Appl. Geophys.

      巻: 170(1-2) ページ: 95-108

    • DOI

      10.1007/s00024-011-0412-1

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Seismic and tsunami wave propagation of the 2011 Off the Pacific Coast of Tohoku Earthquake as inferred from the tsunami-coupled finite difference simulation2013

    • 著者名/発表者名
      Maeda, T., T. Furumura, S. Noguchi, S. Takemura, S. Sakai, M. Shinohara, K. Iwai, S. J. Lee
    • 雑誌名

      Bull. Seism. Soc. Am.

      巻: 103(2b) ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1785/0120120118

    • 査読あり
  • [雑誌論文] スーパーコンピュータ「京」における地震動シミュレーションコードの高性能化2013

    • 著者名/発表者名
      井上俊介・堤重信・前田拓人・南一生
    • 雑誌名

      ハイパフォーマンスコンピューティングと計算科学シンポジウム論文集

      巻: 2013 ページ: 44-52

    • 査読あり
  • [学会発表] 「京」コンピュータによる大規模シミュレーションのための地震動計算コードSeism3Dの高度化および性能チューニング2012

    • 著者名/発表者名
      前田拓人・古村孝志
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2012年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉市)
    • 年月日
      20120520-20120525
  • [学会発表] Large-Scale Numerical Simulation of Seismic and Tsunami Wave Propagation of the 2011 Off the Pacific Coast of Tohoku Earthquake

    • 著者名/発表者名
      Maeda, T., T. Furumura, S. Noguchi, S. Takemura, S. Sakai, M. Shinohara, K. Iwai, and S. J. Lee
    • 学会等名
      G-COE Symposium 2012, Achievements of G-COE Program for Earth and Planetary Dynamics and the Future Perspective
    • 発表場所
      仙台市戦災復興記念館(仙台市)
    • 招待講演
  • [学会発表] リアルタイム津波モニタリンク手法としての津波データ同化の適用可能性

    • 著者名/発表者名
      前田拓人・小原一成・篠原雅尚・金沢敏彦・植平賢司
    • 学会等名
      日本地震学会2012年秋期大会
    • 発表場所
      函館市民会館,函館市民体育館(函館市)
  • [学会発表] A Feasibility Study on using data-assimilation technique for real time tsunami monitoring

    • 著者名/発表者名
      Maeda, T., K. Obara, M. Shinohara, T. Kanazawa, K. Uehira
    • 学会等名
      ACES 8th International Workshop
    • 発表場所
      Hawaii, USA
  • [学会発表] Long-period seismic wave scattering by bathymetric features at a triple junction detected by Hi-net array

    • 著者名/発表者名
      Maeda, T., T. Furumura, and K. Obara
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting
    • 発表場所
      San Francisco, USA

URL: 

公開日: 2014-07-24  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi