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点から線・面へ：次世代の地震・津波観測データに対する革新的な解析法の開発

从点到线面：下一代地震海啸观测数据创新分析方法开发

基本信息

批准号：
21K03693
负责人：
蓬田清
金额：
$ 2.5万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度の主な成果は２つの論文にまとめられ発表された。一つ目は、海底水圧計の稠密観測網データによる津波波形記録から、津波励起源の空間分布を推定する新たな手法の開発である。これまでの研究では、複数点で観測された津波波形記録について、地震情報などから推定した断層面に基づく海底面変動のモデルからの合成波形を比べて、この残差が最小になるように、モデルパラメターを逆問題として求めてきた。本研究では、稠密な観測網の特徴を生かして、観測された津波波形を途中の海域の伝搬速度によって波源領域に向かって逆投影することで、津波波源の領域を直接求めた。地震記録では大地震時にこのような手法は適用されてきたが、津波においても稠密観測網が運用されたことで、従来の逆問題の手法よりも簡便、かつ空間分解能が高い結果を求めらることがわかった。特に、この手法は断層面などの事前のモデル情報が不要なので、（１）地震などと大きく異なる津波励起の要因の場合にも、波源を客観的に求めることが可能である、（２）断層情報が不要なのでリアルタイム津波予測にも応用が可能で、地震からの推定と独立なため、相互の信頼度を迅速に検証できる、といった今後の津波研究の発展に大きく寄与することができる。もう一つの研究では、海底ケーブルの光ファイバを用いた新しいDAS技術による海底での雑微動の計測から、S波速度構造の２次元構造を求めた。DASを用いた新しいデータでは側線に沿ってほぼ連続的な観測データが得られるので、従来の時系列解析における１次元フィルタから、空間領域も含めた、f-kフィルタという２次元解析が可能となる。このことで、雑微動記録からより広帯域の信号が検出され、堆積層から下部地殻までの速度分布を正確に推定することができた。

This year's main achievement is 2 papers. A new method for estimating the spatial distribution of the excitation and recording the waveform of a dense network of submarine pressure gauges has been developed. This study is based on the analysis of the waveform of the seismic wave recorded at multiple points, the comparison of seismic information and the estimation of seismic fault planes, the variation of the seabed surface, and the inverse problem of the residual error. In this study, the characteristics of dense seismic network are generated, and the velocity of seismic waves in the sea area along the way is directly calculated. The method of seismic record is suitable for large earthquakes. The method of dense seismic network is simple and simple. The spatial decomposition method can obtain high results. In particular, this method is used to detect the fault plane, the prior information is not required,(1) the earthquake is not required, the wave source is required, and the important cause of the earthquake excitation is required,(2) the fault information is not required, the prediction of the earthquake is required, and the mutual reliability is rapidly verified. The development of future research on Tsinpo will be greatly promoted. A new DAS technology is used to measure the micromotion of the seabed and to calculate the S-wave velocity structure and the 2D structure. DAS is used to detect the new data along the line of the stone, and the time series analysis is used to detect the new data, and the spatial domain is used to detect the new data. The velocity distribution in the lower crust is correctly estimated from the micro-motion record.