2017 Fiscal Year Annual Research Report
Study on comprehensive probability forecast of large earthquake
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17H00727
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| Research Institution | The Institute of Statistical Mathematics |
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Principal Investigator |
尾形 良彦 統計数理研究所, 大学共同利用機関等の部局等, 名誉教授 (70000213)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 多項目前兆の確率式 / 永年的確率とHIST-ETAS背景地震活動度 / 非定常ETASモデル / 長期予測活断層 / Brawnian Passage Time / リアルタイム余震予測 / マグニチュードの予測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
永年的、長期的、及び短期的予測を試算し、大地震の総合的な確率予測法の原型（プロトタイプ）の現実的な事例を提示した。すなわち、実例として熊本県中部地域の地震活動の履歴に基づいて、一世紀にわたる地震活動とｂ値、九州中部地域の活断層履歴、大地震の連鎖確率または相対的静穏化から予測される大地震の発生確率および及び熊本県益城町でのM6.5に始まる地震群が前震である確率を試算し、これらを多項目異常の混合型確率式に組み込んだ予測として2016年熊本地震（M7.3) の確率を試算し、これらが無視できない確率になることを示した。この原型例示をもとに、確率予測の実用化の必要性と研究発展の展望の論文を米地震学会誌に掲載した。
本震直後からの余震の確率予測を自動震源決定システムの不安定解震源のもとでもリアルタイムで速報予報を実施できる統計的研究を完成させた。これをもとに防災科学技術研究所において、リアルタイム地震検測システムと本リアルタイム余震予測をリンクさせ、その情報をただちに政府の地震本部に提供可能にした。
地震のマグニチュード予測モデルを独立同分布指数モデルでなく一般の分布や地震活動の履歴に基づく予測モデルと比較検証し、予測の時間・空間的性能を診断するマグニチュード領域の条件付き対数尤度（情報利得）を適用することを実施した。
非定常ETASモデルによって、熊本県中部地域の地震活動を解析し、間隙流体圧による断層強度の低下に影響を受けた群発地震活動や広義余震活動が発生している可能性を示した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
熊本地震の実例で総合的な確率予測法の原型（プロトタイプ）を提示でき、本研究計画の骨組みが実現できた。上記課題を中心に、見込みどおり順調に進み、学会発表、論文掲載等をすることが出来た。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は本研究計画の骨組みに対して、永年的、長期的、中期的、短期的確率予測に関して一般性のある予測手順のモデル等、一層の実用化を目指す。
具体的には、地震活動が始まった場合、日本全土各地の何処でも混合型確率式が計算可能なように、永年的、長期的、中期的及び短期的異常の前震確率予測をリアルタイムで実施できるようにする。全日本における各地の大地震の永続的確率（無条件確率）を計算するには階層的時空間ETASモデルの背景地震活動度を求めなければならない。長期予測には活断層データに基づく政府の地震調査委員会の長期地震予測にはブラウン運動到達確率過程間隔分布の更新過程モデル（Brownian Passage Time renewal process) を使って確率を予測しているが、隠れた活断層の危険度の見積もり等を含めた偏りのない、各地震帯区分での長期確率を求められる必要がある。さらに短期予測確率として前震識別予測確率の高度化や安定化、および各種の異常現象の統計的因果性の研究を目指さなければならない。中期予測の異常性（相対的静穏化・活発化）について、応力の集中で発生するものと間隙流体圧による断層強度の低下に影響を受けたものとが同時に発生している場合を考慮し、多数例の研究を進める。
深さを考慮した階層的３次元空間ETASモデルを作成して首都圏直下100kmまでの地震活動の短期、長中期予測を行う。
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[Journal Article] Did the 2008 Mw 7.9 Wenchuan earthquake trigger the occurrence of the 2017 Mw 6.5 Jiuzhaigou earthquake in Sichuan, China?2018
Author(s)
Ke, J., Zhou, S., Zhuang, J., Jiang, C., Guo, Y., Gao, Z. and Gao, S.
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Journal Title
Journal of Geophysical Research, Solid Earth
Volume: 印刷中
Pages: ー
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] Increasing Testability - Expanding Possibilities: Some CSEP future developments2017
Author(s)
Schorlemmer, D.*, Hirata, N., Cotton, F., Gerstenberger, M., Marzocchi, W., Werner, M., Wiemer, S., Jordan, T., Beutin, T., Jackson, D., Nanjo, K., Ogata, Y.*, Rhoades, D., Tsuruoka*, H., Yu, J. and Zhuang, J.*
Organizer
2017 Fall Meeting of the Seismological Society of Japan
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[Presentation] Automated Determination of Magnitude and Source Length of Large Earthquakes2017
Author(s)
Wang, D.*, Kawakatsu, H., Zhuang, J.*, Mori, J.J., Maeda, T., Tsuruoka, H.* and Zhao, X.
Organizer
2017 Fall Meeting of the American Geophysical Union(AGU)
Int'l Joint Research
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[Presentation] An extensive study of clustering features of seismicity in Italy during 2005 to 20162017
Author(s)
Zhuang, J.*, Guo, Y.*, Murru, M., Falcone, G., Taroni, M., Console, R. and Tinti, E.
Organizer
European Geosciences Union (EGU) General Assembly 2017
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] The network adjustment aimed for the campaigned gravity survey using a Bayesian approach: methodology and model test2017
Author(s)
Chen, S., Liao, X., Ma, H., Zhou, L., Wang, X. and Zhuang, J.*
Organizer
European Geosciences Union (EGU) General Assembly 2017
Int'l Joint Research
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[Presentation] An extensive study of clustering features of seismicity in Italy during 2005 to 20162017
Author(s)
Zhuang, J.*, Guo, Y.*, Murru, M., Falcone, G., Taroni, M. and Console, R.
Organizer
Japan Geoscience Union - American Geophysical Union Joint Meeting 2017
Int'l Joint Research
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