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Rupture evolution during the mega and large earthquakes resolved by multi-scale source analyses

通过多尺度震源分析解决特大地震期间的破裂演化

基本信息

批准号：
19J00814
负责人：
奥脇亮
金额：
$ 2.83万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J00814/
关键词：
巨大地震震源過程解析地震破壊成長メカニズム

项目摘要

本年度は、本研究の遂行に不可欠な、地震時高周波励起源の高解像度イメージングを可能にするEmpirical Hybrid Backprojection (eHBP) 法の開発を行った。具体的には、eHBP法の核であるデータ取得の自動処理と、地震波形同士の相互相関係数を計算するルーチンについて、それらの構築・実装を実施した。従来は理論的グリーン関数を使用していたHBP法に対して、eHBP法では、小地震の地震波形を経験的グリーン関数として取り込む必要がある。この際、大量の地震波形処理を伴うため、eHBP法の開発には、地震波形処理に特化したPythonフレームワークの一つであるObspyを新たに導入した。これにより、地震波形データの取得や機器特性の除去など、従来手法においては煩雑であった前処理を自動化することが可能となった。Obspyを始めとしたPythonフレームワークを用いて構築することで、、当初予定していた、eHBP法のオープンソース・ソフトウェア (OSS) 化を容易に実現することができる。また、2016年4月16日に発生した熊本地震 (モーメントマグニチュード; Mw 7.0)をターゲットの本震として、本震前に発生したMw 5の小地震の地震波形を経験的グリーン関数として使用するeHBP法の動作テストを行った。この動作テストにより、震源から北へと伝播する破壊挙動の様子を確認することができ、また破壊伝播速度の見積もりも可能であることがわかった。また、米国・フロリダ州立大学のWenyuan Fan氏を訪問し、eHBP法の理論的背景、データ処理の最適化について議論を行った。また氏とは、Hi-net地震観測網を効果的に利用した、新たな震源決定手法の開発に係る萌芽的な共同研究を行った。

This year, we have been developing Empirical Hybrid Backprojection (eHBP) method for high-resolution seismic excitation. For details, eHBP method can be used for automatic processing of data acquisition, calculation of correlation coefficient of seismic waveform, construction and installation. The HBP method is used to analyze the relationship between the theoretical and seismic waveforms of small earthquakes. At this time, a large number of seismic waveform processing, eHBP method development, seismic waveform processing, specialization Python, Obspy, new introduction The method of removing and automating the seismic waveform data and the machine characteristics Obspy starts with Python and uses it to construct, optimize, and optimize the eHBP method (OSS). The Kumamoto earthquake occurred on April 16, 2016 (Mw 7.0), and the earthquake waveform of the small earthquake with Mw 5 occurred before the local earthquake. The motion of the earthquake is confirmed by the earthquake source and the propagation speed of the earthquake. Wenyuan Fan of the State University of the United States visited, the theoretical background of the eHBP method, and the optimization of the data processing. The joint research on the development of seismic source determination methods and the utilization of Hi-Net seismic network