2021 Fiscal Year Annual Research Report
Investigation on spatial and temporal characteristics of frictional properties along the subduction zones based on data assimilation and machine learning approaches
| Project/Area Number |
18K03796
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
加納 将行 東北大学, 理学研究科, 助教 (10739056)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮崎 真一 京都大学, 理学研究科, 教授 (00334285)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | データ同化 / 断層すべり / 摩擦特性 / 機械学習 / 地殻変動 / スロースリップイベント / GNSS |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
2021年度は、昨年度までに開発した地表面で観測された GNSS による地殻変動データから、アジョイント法により直接プレート境界面の摩擦特性を推定する手法を、高サンプリングGNSSに適用な形式に改良し、数値実験により開発手法を検証した。また、2003年十勝沖地震の地震後に得られた高サンプリングGNSSデータの解析を行い、30秒サンプリングで地殻変動時系列を推定した。
また、スロースリップイベント（SSE）発生域について、地震とSSE発生領域が存在するモデルを構築し、地震間に発生するSSEのすべり速度を観測値として、アジョイント法によりSSE域の摩擦パラメータ、初期値を推定する数値実験を行った。推定結果を用いて同化期間より先の地震発生時刻まで予測計算を行ったところ、探索初期値を用いた計算結果と比較して真の地震発生時刻に有意に近づくことを示した。
またデータ同化に用いるモデル構築に向けたデータ解析を行った。琉球海溝南西部に設置された国土地理院と京都大学・九州大学によるGNSS観測を用いて、直近10年間の定常変位速度を推定し、すべり欠損の空間分布を求めた。その結果、八重山諸島の南側のプレート境界においてすべり欠損が17-47 mm/yrと推定された。この領域はSSE発生域の浅部に相補的に位置し、プレート境界の摩擦特性などの物理的性質が深さ変化していることを示唆している。同地域では1771年に津波被害をもたらす地震が発生しているが、以降250年間同様のすべり欠損レートで歪を蓄積していると仮定するとMw 7.5に相当するエネルギーが蓄積されている。一方Nakamura (2009)で1771年の津波の波源域とされているプレート境界浅部のすべり欠損は陸域観測からでは解明できないため、巨大地震発生ポテンシャルのより正確な評価には海域観測の継続的な実施と観測点の充実が必要不可欠である。
|
