地震の震源特性はどれだけ空間変化するのか：散乱波を用いた精密推定

観測される地震波形は、地震の震源特性、震源と観測点間の地震波伝播特性、そして観測点ごく近傍のサイト増幅特性の合積で表現される。本研究では、地震波の周波数成分のうち1-4Hzのやや高周波成分に着目して、地震波エンベロープを用いて震源特性を推定し、その地域性を検討するものである。そのためには、地震波の解析にあたって震源特性以外の影響を適切に取り除く必要がある。日本列島下は複雑なテクトニクスの場であることから、地震波伝播特性に関連する地震波構造(速度、減衰及び散乱)も複雑である。そのため、本研究において、背景速度場として3次元速度構造を考慮できる地震波エンベロープ合成プログラムを作成し、このプログラムを用いて中部日本で発生した深さ100km以浅の約770個の地震について、1-2Hz及び2-4Hzにおける震源放射エネルギーを推定した。背景速度場には日本全国1次構造モデルを採用し、ひとつひとつの震源・観測点ペアごとに最も観測エンベロープの形状を説明できる地震波散乱・減衰パラメータを推定することで伝播特性の影響を取り除き、その後、適切な拘束条件のもとで震源特性とサイト特性を分離した。その結果、得られた震源特性には明瞭な深さ依存性がみられ、深い地震ほど震源放射エネルギーが大きいことがわかった。この深さ依存性は2つの周波数帯でともに観察され、また、地震の震源メカニズムの違いによる差異は観察されなかった。

観測される地震波形は、地震の震源特性、震源と観測点間の地震波伝播特性、そして観測点ごく近傍のサイト増幅特性の合積で表現される。本研究では、地震波の周波数成分のうち1-4Hzのやや高周波成分に着目して、地震波エンベロープを用いて震源特性を推定し、その地域性を検討するものである。そのためには、地震波の解析にあたって震源特性以外の影響を適切に取り除く必要がある。日本列島下は複雑なテクトニクスの場であることから、地震波伝播特性に関連する地震波構造(速度、減衰及び散乱)も複雑である。そのため、本研究において、背景速度場として3次元速度構造を考慮できる地震波エンベロープ合成プログラムを作成し、このプログラムを用いて中部日本で発生した深さ100km以浅の約770個の地震について、1-2Hz及び2-4Hzにおける震源放射エネルギーを推定した。背景速度場には日本全国1次構造モデルを採用し、ひとつひとつの震源・観測点ペアごとに最も観測エンベロープの形状を説明できる地震波散乱・減衰パラメータを推定することで伝播特性の影響を取り除き、その後、適切な拘束条件のもとで震源特性とサイト特性を分離した。その結果、得られた震源特性には明瞭な深さ依存性がみられ、深い地震ほど震源放射エネルギーが大きいことがわかった。この深さ依存性は2つの周波数帯でともに観察され、また、地震の震源メカニズムの違いによる差異は観察されなかった。