Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

東南海地震 / 南海地震 / 強震動 / 数値シミュレーション / 地球シミュレータ / 並列計算 / 地震被害

南海トラフおよび千島-日本海溝の巨大地震の波動伝播特性の解明と、強震動被害予測の高精度化を目的に、H15年度までに行ってきた1.気象庁および大学の高感度地震観測網と防災科学技術研究所の強震観測網(K-NET, KiK-net)およびFREESIA広帯域波形データ解析に加え、自治体震度計ネットワーク(SK-net)データを用いて、東北日本と西南日本の地下構造(地殻構造と堆積平野構造)の違いを明らかにするとともに、2.地球シミュレータを用いた高精度かつ大規模な3次元大規模FDM計算による短周期地震動シミュレーション(3Hz以上)を実施した。
本年度は、主として2003年9月26日の十勝沖地震のシミュレーションを実施し、この地震時に関東から北海道にかけての広い範囲で見られた、大きな震度の特異な分布形状(異常震域)の生成過程を詳しく考察した。地球シミュレータを用いた大規模計算から、まず、従来の高速(High-V)かつ低減衰(High-Q)のプレートモデルでは高周波地震動の伝播がよく説明できないこと、そしてこの現象はプレート内の不均質性を考慮した新しいモデルにより初めて説明できることを明らかにした。不均質プレートモデルと不均質震源モデル(擬ダイナミック震源)を用いて求められたシミュレーション波形は、上記の広帯域観測で得られた海溝型地震の波形の特徴を良く説明することを確認した。
このモデルを用いて、東海・東南海地震同時発生の3次元数値シミュレーションを再計算し、短周期地震動の伝播(異常震域の再現)と、M8地震断層からから放射される、周期が数秒〜10秒を超える長周期地震動が、日本の主要な堆積平野で強く増幅され表面波を形成する様子を、観測とシミュレーションの比較から調査した。

強振動シミュレーション / 異常震域 / 南海地震 / 東南海地震 / Lg波 / 並列計算 / 数値シミュレーション / 震度 / 強震動

海溝型の巨大地震による地震被害の予測のために、1)プレートおよび地殻・上部マントル構造の不均質性と、これが異常震域の生成に関わる地震波動伝播メカニズムの解明と、2)日本列島の3次元的な不均質地下構造を考慮した、大規模な高精度3次元数値シミュレーションを実施した。そして、(1)日本列島に展開されている、短周期・広帯域地震観測網の地震波形の詳細な解析をもとに異常震域の生成に関わる地震波の伝播特性を明確化し、(2)短周期(2Hz以上)の波動伝播の数値シミュレーションから異常震域の生成過程を確認した。
平成13年度の研究では、1)大規模波動伝播の並列シミュレーションコード(PSM/DMハイブリッド法)の最適化をはかり、ベクトル型超並列高性能計算機で効率よく扱うことができるようした。次に、2)南海および東南海地震の強震動シミュレーションを実施し、波動伝播特性とプレート等の不均質地殻・上部マントル構造との対応を調査から、異常震域の生成のメカニズムを明らかにした。また、3)不均質なすべりを持つ断層型震源の波動計算を進め、過去の南海トラフ地震の被害と強震動特性(加速度、震度など)の再現を試みた。これと同時に、西南日本における地震波動伝播特性と強震被害との対応を明らかにするために、(1)K-NETとKiK-net強震観測網記録を用いた鳥取県西部地震の波動伝播・強震動生成特性の解明と、(2)短周期波動伝播、特に地殻内トラップ波(Lg波)の伝播の地域性(東北日本との違い)について詳しく求めた。

【研究分担者】
山中佳子	東京大学	地震研究所	助手	(Kakenデータベース)
纐纈一起	東京大学	地震研究所	教授	(Kakenデータベース)
菊地正幸	東京大学	地震研究所	教授	(Kakenデータベース)