津波波源の多様な時間履歴に対応した波源推定とそれを活用したリアルタイム津波予測

本研究課題では，長時間かけて発生する巨大地震に伴う津波や，巨大地震が複数の地震にわかれて時間差で発生した際の津波などに着目し，その波源の時間履歴を高密度観測網の津波データからどのくらい抽出しうるのかに迫るとともに，そこで得た知見の津波予測への応用を行うことを目的としている．2022年度の研究実績の概要は以下の通りである．前年度に引き続き，稠密な沖合観測網内における巨大津波の発生を仮定した津波予測実験を実施した．近地地震に伴う津波の即時予測がとくに重要なのは地震発生後1時間以内で，そのタイミングでは，津波発生にかかった時間長はまだ判明していない可能性が高い．このため，実際の津波発生の時間長と，即時予測のための波源推定において仮定する津波発生の時間長がかけ離れることがありうる．両者の時間長の差異が，波源推定と津波予測の精度にどのように影響するかを明らかにするため，2022年度はさまざまな時間長の組み合わせで数値実験を実施した．稠密な沖合観測網が稼働している日本海溝沿いを対象海域とし，2011年東北地方太平洋沖地震と同じ地震を仮定して(実験上の正解に相当する)，多数の沖合津波計で津波が十分に観測された時点での波源推定と沿岸最大津波高予測を行った．その結果，2つの傾向を見出した．１つは，波源推定において正解よりも極めて短い津波発生時間長を仮定すると，著しい偽波源の推定につながり，沿岸津波高予測の精度も低下してしまうことである．もう１つは，正解よりも極めて長い時間長を仮定すると，推定波源の空間分布は正解とは大きく異なるものの，沿岸の最大津波高は高精度に予測できることである．これは，長い津波発生時間長をあらかじめ設定しておけば，正解波源と等価な津波波動場をもつ波源が求まり，沿岸津波高は精度良く予測できる可能性を示唆する．

本研究課題では，長時間かけて発生する巨大地震に伴う津波や，巨大地震が複数の地震にわかれて時間差で発生した際の津波などに着目し，その波源の時間履歴を高密度観測網の津波データからどのくらい抽出しうるのかに迫るとともに，そこで得た知見の津波予測への応用を行うことを目的としている．2022年度の研究実績の概要は以下の通りである．前年度に引き続き，稠密な沖合観測網内における巨大津波の発生を仮定した津波予測実験を実施した．近地地震に伴う津波の即時予測がとくに重要なのは地震発生後1時間以内で，そのタイミングでは，津波発生にかかった時間長はまだ判明していない可能性が高い．このため，実際の津波発生の時間長と，即時予測のための波源推定において仮定する津波発生の時間長がかけ離れることがありうる．両者の時間長の差異が，波源推定と津波予測の精度にどのように影響するかを明らかにするため，2022年度はさまざまな時間長の組み合わせで数値実験を実施した．稠密な沖合観測網が稼働している日本海溝沿いを対象海域とし，2011年東北地方太平洋沖地震と同じ地震を仮定して(実験上の正解に相当する)，多数の沖合津波計で津波が十分に観測された時点での波源推定と沿岸最大津波高予測を行った．その結果，2つの傾向を見出した．１つは，波源推定において正解よりも極めて短い津波発生時間長を仮定すると，著しい偽波源の推定につながり，沿岸津波高予測の精度も低下してしまうことである．もう１つは，正解よりも極めて長い時間長を仮定すると，推定波源の空間分布は正解とは大きく異なるものの，沿岸の最大津波高は高精度に予測できることである．これは，長い津波発生時間長をあらかじめ設定しておけば，正解波源と等価な津波波動場をもつ波源が求まり，沿岸津波高は精度良く予測できる可能性を示唆する．