ウェーブレット変換を用いた広帯域震源過程の新しい解析手法に関する研究

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1Hz以上の高周波数帯域を含む広帯域強震記録より震源過程を解明することは、震源の物理の理解を深めるとともに強震動予測における震源のモデル化につながる重要な課題である。その解明を目的として19年度は、周波数帯域ごとの震源過程を統一的に推定する新しい震源インバージョン手法を開発した。本手法では、強震記録のウェーブレット係数を評価対象とすることにより、時間領域の情報を最大限に抽出し、地震波の周波数帯域ごとの特性に応じた連続的な一致度評価を可能とした。また波形合成に低周波数及び高周波数帯域でそれぞれ有効である理論的及び経験的グリーン関数から構築したハイブリッドグリーン関数を用いることにより、統一的に広帯域波形合成を行う。開発した手法を2000年鳥取県西部地震へと適用した。1Hzまでの低周波数帯域のインバージョンでは、震源南東と上部にすべりの大きい領域(アスペリティ)が広がるという、既往の波形インバージョン結果と整合的な結果を得た。一方、1-2Hz及び2-4Hzの高周波数帯域の地震波は主としてアスペリティの内部と周縁部より放射されており、特にアスペリティ破壊の開始と終息に関連して強く放射されたことが示された。本手法により大地震を特徴付けるアスペリティの内部の不均質性を抽出することができた。また、広帯域強震動生成の観点から繰り返し発生する海溝型地震の震源特性を調べるため、経験的グリーン関数法により2005年宮城県沖の地震の広帯域強震動を生成した矩形領域(強震動生成領域)を推定した。その位置はすべりの大きい領域の内部にあること、1978年宮城県沖地震の強震動生成領域とは一致しないことが示された。この地震を含めた海溝型地震の研究結果がら、海溝型地震について強震動生成領域がアスペリティ内部に局在化しているモデルを提案した。この結果は海溝型地震の強震動予測を考える上で重要な知見を与える。