波形解析に基づく火山型深部低周波地震のエネルギー放射プロセスの解明

本研究では、火山型深部低周波地震の地震モーメントと継続時間のスケーリング則の構築を行った。狭い範囲での地震モーメントと継続時間をロバストに推定する難しさから、今までの研究では確立されたスケーリング則はなかったが、本研究では新しい手法を開発することでこの問題を解決した。この手法では、地震波形のエンベロープに注目し、それらに対して箱型関数をフィッテイングするということをおこなった。また、このプロセスで得られる推定量は伝播経路や解析の中で適用するバンドパスフィルターの影響を受けているので、理論波形について同じ手法で推定を行い、その関係を経験的に補正することで震源でのモーメントと継続時間の推定をおこなった。この解析を蔵王火山で発生している火山型低周波地震に適用したところ、地震モーメントが継続時間の3乗に比例する関係が得られた。また、同様の傾向は、プレート境界で発生している一部地域の低周波地震でも確認された。この関係式は、普通の地震と同じであることから、限られた地域での解析であるが、低周波地震は普通の地震と同じような震源成長プロセスを持っていることが示唆される。一方で、継続時間という点では普通の地震とは大きな違いが存在する。同じ規模の普通の地震と比較すると、低周波地震の継続時間が一桁ほど大きいことが分かった。この違いは、低周波自身の破壊伝播速度と応力降下量が普通の地震に比べて非常に小さいことを意味している。本研究結果は、今まで普通の地震とは違ったプロセスを持つと考えられていた火山型低周波地震が破壊伝播速度と応力降下量が違うだけで同じような震源プロセスであること言える。

本研究では、火山型深部低周波地震の地震モーメントと継続時間のスケーリング則の構築を行った。狭い範囲での地震モーメントと継続時間をロバストに推定する難しさから、今までの研究では確立されたスケーリング則はなかったが、本研究では新しい手法を開発することでこの問題を解決した。この手法では、地震波形のエンベロープに注目し、それらに対して箱型関数をフィッテイングするということをおこなった。また、このプロセスで得られる推定量は伝播経路や解析の中で適用するバンドパスフィルターの影響を受けているので、理論波形について同じ手法で推定を行い、その関係を経験的に補正することで震源でのモーメントと継続時間の推定をおこなった。この解析を蔵王火山で発生している火山型低周波地震に適用したところ、地震モーメントが継続時間の3乗に比例する関係が得られた。また、同様の傾向は、プレート境界で発生している一部地域の低周波地震でも確認された。この関係式は、普通の地震と同じであることから、限られた地域での解析であるが、低周波地震は普通の地震と同じような震源成長プロセスを持っていることが示唆される。一方で、継続時間という点では普通の地震とは大きな違いが存在する。同じ規模の普通の地震と比較すると、低周波地震の継続時間が一桁ほど大きいことが分かった。この違いは、低周波自身の破壊伝播速度と応力降下量が普通の地震に比べて非常に小さいことを意味している。本研究結果は、今まで普通の地震とは違ったプロセスを持つと考えられていた火山型低周波地震が破壊伝播速度と応力降下量が違うだけで同じような震源プロセスであること言える。