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2013 年度 実績報告書

実時間地震動予測:実況値を反映させる手法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 25282114
研究種目

基盤研究(B)

研究機関気象庁気象研究所

研究代表者

干場 充之  気象庁気象研究所, 地震火山研究部, 室長 (60510196)

研究分担者 岩田 知孝  京都大学, 防災研究所, 教授 (80211762)
青井 真  独立行政法人防災科学技術研究所, その他部局等, 総括主任研究員 (80360379)
中村 洋光  独立行政法人防災科学技術研究所, その他部局等, 主任研究員 (60426004)
青木 重樹  気象庁気象研究所, 地震火山研究部, 主任研究官 (10391236)
林元 直樹  気象庁気象研究所, 地震火山研究部, 研究官 (00614059)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワード実時間地震動予測 / 時間発展型 / 実況把握 / 波動伝播 / 地盤増幅
研究概要

研究項目1:リアルタイムモニタリングを用いた時間発展的な予測手法の構築
① データ同化手法の取り込み: 気象の数値予報や海洋学の分野で広く用いられているデータ同化手法を、地震動にも応用することを試み、地震動の分布を詳細に把握することをつながることを確認した。
② 時間発展型での予測手法の構築: ①で得られる実況値から、波動伝播の物理に従い、未来を予測する手法を構築中。輻射伝達理論で計算することを目指している。
研究項目2:地震動観測点と予測点での周波数ごとの地盤増幅特性の推定とその伝達関数の設計
③ 周波数ごとの地盤増幅率の推定:防災科研のK-NETやKiK-net、さらに、気象庁震度観測点を対象に、いくつかの観測点で相対的地盤増幅率を推定した。
④ 伝達関数を表す手法の検討:③で得られる地盤増幅率を,因果律を満たす時間軸上のフィルターで表現するため、有限個のハイパスおよびローパスフィルターの組み合わせを用いて増幅特性を再現した。③で得られた地盤増幅率に適用し、波形の再現性が良いことを確認した。

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

本研究では、地震動即時予測において、実時間での地震動波形の予測を目指すものである。本研究課題の4つの項目である、地盤増幅率の事前推定、実時間での地盤増幅率の補正、地震動分布のデータ同化、時間発展型未来予測、のそれぞれについて、「研究実績の概要」で述べたとおり、ほぼ計画通りに進展している。

今後の研究の推進方策

研究項目1:リアルタイムモニタリングを用いた時間発展的な予測手法の構築
① データ同化手法の取り込み:膨大なデータにデータ同化を施す場合、計算時間がかかることが予想される。そこで、26 年度は、データ同化手法を実時間でも適用可能なように適合化や簡素化をはかる。
② 時間発展型での予測手法の構築:26 年度は実際の地震波形データに応用し、その精度とともに計算時間も考慮しながら改良を行う。
研究項目2:地震動観測点と予測点での周波数ごとの地盤増幅特性の推定とその伝達関数の設計
③ 周波数ごとの地盤増幅率の推定:26 年度は、既往の観測で求められていない観測点について、波形データを解析し増幅率を求めることを続ける。
④ 伝達関数を表す手法の検討:26 年度は、③から得られる周波数ごとの地盤増幅の推定が終了した観測点について逐次推定を行う。ただし、地盤増幅度の絶対値は必ずしも必要ではなく、(予測点の増幅)/(観測点の増幅)の比(つまり、相対値)が重要となるので、本研究では、相対的な増幅度による伝達関数の設計を目指す。

次年度の研究費の使用計画

当初の研究計画においては、国際学会(第3回地震動即時予測国際ワークショップ;2014年1月;米国)への参加を計画していた。当初の交付決定額では本学会参加にかかる旅費(400千円程度)が不足したため、助成金について前倒し支払請求(300千円)を行い、交付を受けたところである。国際学会開催2ヶ月前の2013年11月になって当該学会主催者より開催延期の知らせがあり、支出予定だった旅費相当額が未使用となった。
また、他の要件の出張に合わせて研究打合せを行う等で国内旅費を節約できたこと、さらに、購入する予定だった書籍の出版が遅れたため購入が先延ばしになったなどの理由で未使用額が発生した。
延期された国際学会(第3回地震動即時予測国際ワークショップ)が2014年9月に開催予定であるため、参加にかかる旅費として使用する。また、購入予定の書籍が出版され次第購入する予定である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2013 その他

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

  • [雑誌論文] Real-time correction of frequency-dependent site amplification factor for application to earthquake early warning2013

    • 著者名/発表者名
      Mitsuyuki Hoshiba
    • 雑誌名

      Bulletin of the Seismological Soceity of america

      巻: 103 ページ: 3179-3188

    • DOI

      10.1785/0120130060

    • 査読あり
  • [学会発表] Real-time prediction of ground motion using real-time correction of site amplification factors for EEW

    • 著者名/発表者名
      Aoki, S. and M. Hoshiba
    • 学会等名
      Fall meeting of American Geophyical Union
    • 発表場所
      Moscon center, San Francisco
  • [学会発表] Examination of the site amplification factor of OBS and their application to magnitude estimation and ground-motion prediction for EEW

    • 著者名/発表者名
      Hayashimoto, N. and M. Hoshiba
    • 学会等名
      Fall meeting of American Geophyical Union
    • 発表場所
      Moscon center, San Francisco
  • [学会発表] Earthquake Early Warning of the Japan Meteorological Agency, and its performance during the 2011 Tohoku Earthquake (Mw 9.0)

    • 著者名/発表者名
      M. Hoshiba
    • 学会等名
      Seminar at UNAM
    • 発表場所
      Mexico City
    • 招待講演
  • [学会発表] Real-time prediction of seismic ground motion: (II) real-time correction of frequency-dependent site amplification factors

    • 著者名/発表者名
      M. Hoshiba
    • 学会等名
      2013 Meeting of the Americas
    • 発表場所
      Cancun, Mexico

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公開日: 2015-05-28  

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