2016 Fiscal Year Research-status Report
陸海統合３次元構造モデルに基づく東北沖における地震波再現性と地震発生場の研究
| Project/Area Number |
16K05535
|
|---|
| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
岡元 太郎 東京工業大学, 理学院, 助教 (40270920)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
竹中 博士 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (30253397)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | 地震波トモグラフィー / 差分法 / GPU |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、東北沖の既存構造モデルをもとにして構造モデルの改良を試行することを目的とした。カーネル構築や理論波形構築のためには震源および観測点それぞれからの地震波伝播シミュレーション結果が必要になることから、まず大規模な地震波伝播シミュレーションを東工大ＴＳＵＢＡＭＥスーパーコンピュータを利用して実施した。そしてアジョイントカーネルを構築し、試験的な逆問題解析を実施した。この試みでは１観測点－１震源のペアのみについて逆問題解析のシミュレーションを行った。まず、既存の構造モデルについて大規模地震波シミュレーションを実施して得られた観測点での地震波波形を理論波形とした。そして、その構造モデルに速度摂動（堆積物層の地震波速度を遅くする）を加えて改変した構造モデルについて大規模地震波シミュレーションを実施して得られた地震波波形を理論データとして利用した。このようにシミュレーション結果どうしを用いるのは、構造解析結果の妥当性を既知の（与えた）構造モデルに基づいて厳密に検討できるようにするためである。このようにして得られた解の空間パターンには、アジョイントカーネルの空間パターンに類似した屈曲が現れており、理論的に計算した感度に沿って構造が改良される可能性が示唆された。ただしこの試行では観測データ（周波数成分）をわずかしか使っていないため、解の振幅はかなり小さいものとなった。これらの点について今後の年度で詳しく検討を継続することとした。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は構造モデル改良のためのアジョイントカーネルの構築や、構造モデルを改良する逆問題演算プログラムの作成などを進めることができ、また試行的な逆問題解析も実施できた。これらの点からおおむね順調に進展していると考える。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後はまず、１観測点－１震源ペアの逆問題解析シミュレーションの試行を続け、データ（周波数成分）を増やしたときの解の振る舞いを調べる。次に複数観測点－１震源ペアの逆問題解析シミュレーションの試行を実施し、解析手法の特徴を精査する。そして、複数観測点－複数震源のペアによる逆問題解析シミュレーションを行い、シミュレーション解析による改良構造モデルを求める。その結果が、もともと与えた構造モデルにどの程度近づいているかを定量的に評価する。これらのシミュレーションの経験を蓄積した上で、実際の観測データを用いて改良構造モデルを得ることを目指す。
|
| Causes of Carryover |
今年度は１観測点－１震源ペアのシミュレーション解析に注力したことから、複数観測点－複数震源ペアの解析を次年度以降に継続して実施することとした。そのため、予算の一部を次年度以降に使用することとした。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
複数観測点－複数震源ペアの解析のためには、震源および観測点それぞれからの地震波伝播シミュレーションを観測点と震源の個数だけ繰り返す必要がある。そのような大規模シミュレーションのための計算機使用量、および計算結果を保存するための費用や逆問題解析を実施するための費用などとして使用する。
|
