複雑な形状の断層における地震破壊の数値シミュレーション研究

复杂形状断层地震破裂数值模拟研究

• 批准号: 19J21676
• 负责人: 小澤 創
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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-19J21676/
• 关键词: 地震; 断層; 数値シミュレーション; 地震サイクル; 動的破壊; シミュレーション; 物理モデル

2021年度は、これまで開発してきた地震サイクル（シーケンス）シミュレーションソフトウェアHBIを、格子H行列を用いることでさらに高速化した。これにより、大規模並列計算時の効率が格段に改善し、かつてない規模の地震サイクルシミュレーションが可能になった。この内容の主著論文を1件投稿中である。また、多くのユーザーが利用可能にするために、HBIのオープンソース化の作業も行った。さらに、開発したコードを用いて、アメリカの南カリフォルニア地震センターによる地震サイクルシミュレーションソフトウェア間の相互検証プロジェクトに参加し、共著論文1件が出版され、さらに1件が投稿中である。一方で前年度に引き続き、地震破壊停止機構の理論的研究に取り組んだ。2次元非平面断層における地震サイクルシミュレーションにより、断層の屈曲部分で破壊が停止する確率について解析を行った。特に、応力緩和機構を新たに導入することで、長期的に定常な地震サイクルを実現した。数値シミュレーションの結果は、屈曲の角度の増加に伴って地震が停止しやすくなることを示し、これは歴史地震による経験則と定量的に一致する。また、この結果は、断層の法線応力の変化と背景応力場に対する断層の向きによって物理的に解釈できる。さらに、断層の長期的な滑り速度の空間分布についても、カリフォルニアなどの自然断層と合致する結果が得られた。本研究により、地震破壊の停止機構についての理解や確率的な地震予測の改良につながることが期待される。

2021 は、これまで开発してきた earthquake earthquake （シーケンス）シミュレーションソフトウェアHBIを、Grid H row を Use いることでさらにHigh-speed した.これにより、Efficiency in large-scale parallel computing is improved by grid segmentに、かつてないscale earthquake サイクルシミュレーションがpossibleになった.このcontentのMain-authored paper を1 is being submitted.また, 多くのユーザーが的utility possibilityにするために, HBIのオープンソース化のjobも行った.さらに、开発したコードを用いて、アメリカの南カリフEarthquake of the Earthquakeョンソフトウェアの Mutual Certification プロジェクトに participated, 1 co-authored paper was published, 1 paper was submitted, and である. In the previous year, the research group was responsible for the research on the theory of earthquake damage stop mechanism. The 2-dimensional non-planar fault is an earthquake, and the buckling part of the fault is broken and stopped. The accuracy is accurate and the analysis is done. The special force mitigation mechanism has been introduced into the new system, and the long-term steady earthquake response has been implemented. The result of the numerical value and the angle of buckling are increased and the earthquake is stopped.やすくなることをshow し, これは歴史 earthquake による経験之 and quantified に unanimous する.また, このRESULT は, fault のNormal force の変 change と background 応 force field に対するFault のdirectional きによってphysical にsolved 釈できる.さらに, fault's long-term sliding speed and spatial distribution of についても, カリフォルニアなどのnatural fault and result of the combination of するが得られた. This study aims to improve the earthquake prediction accuracy and improve the earthquake damage and stopping mechanism.

项目成果

Community‐Driven Code Comparisons for Three‐Dimensional Dynamic Modeling of Sequences of Earthquakes and Aseismic Slip

• DOI: 10.1029/2021jb023519
• 发表时间: 2021-11
• 期刊: Journal of Geophysical Research: Solid Earth
• 作者: Junle Jiang;B. Erickson;Valère Lambert;J. Ampuero;R. Ando;S. Barbot;C. Cattania;Luca Dal Zilio;B. Duan;E. Dunham;A. Gabriel;N. Lapusta;Duo Li;Meng Li;Dunyu Liu;Yajing Liu;S. Ozawa;C. Pranger;Y. van Dinther

格子H行列を用いた3次元非平面断層の大規模地震サイクルシミュレーション

使用格子 H 矩阵进行 3D 非平面断层的大规模地震周期模拟

• 发表时间: 2021
• 作者: 小澤創;伊田明弘;星野哲也;安藤亮輔
• 通讯作者: 安藤亮輔

Mainshock and aftershock sequence simulation on geometrically complex fault zones

几何复杂断层带的主震和余震序列模拟

• 发表时间: 2020
• 作者: 小澤創;安藤亮輔
• 通讯作者: 安藤亮輔

Unified description of slow and fast earthquakes using velocity-strengthening patches

使用速度强化补丁统一描述慢地震和快地震

• 发表时间: 2019
• 作者: So Ozawa;Takahiro Hatano
• 通讯作者: Takahiro Hatano

Earthquake sequences on rough faults: effect of residual stress distribution on subsequent ruptures

粗糙断层上的地震序列：残余应力分布对后续破裂的影响

• 发表时间: 2019
• 作者: So Ozawa;Eric Dunham
• 通讯作者: Eric Dunham