Optimal design of tsunami observation system for source characterization

インドネシア・ジャワ島南方海域を対象に，津波観測システムの最適配置デザインを定量的に推定した． 世界の超巨大地震（M9クラス）の震源断層モデルを特性化して得られた統計モデルに基づいて12通りの断層モデルを検討した．波源解析に加えて津波予報への適用のため，津波が沖合観測点で観測されてから沿岸に到達するまでの猶予時間を考慮して，最適な観測点配置を推定し，さらに，沖合観測点から予想される沿岸での津波高と実際の津波高との差を考慮して最適化したところ，最少必要な観測点は6点であることが明らかとなった．津波波源と断層面上のすべり分布を2段階に分けて推定する手法を開発した．まず，沿岸及び沖合の津波波形データを用いて，波源域の水位分布を，等間隔に配置した基底関数の和として求める．次に基底関数の配置を最適化して，より詳細な水位分布を求める．第2段階では，波源域の水位分布から断層面上のすべり分布を求める．この際に，最適な断層面の位置や傾斜角などの最適パラメーターを推定する．従来の方法だと，これらのパラメーターを変えるたびに津波計算を繰り返す必要があったが，提案した手法では計算量を劇的に軽減できる．この手法を，2004年南海トラフ（紀伊半島沖）の地震（M7.4）や2017年メキシコ地震に適用した．また，実時間における津波遡上域の推定法（NearTIF）の改良を行った．NearTIFは，あらかじめ想定した多数の断層モデルから計算した沖合の津波波形をデータベース化し，実際の地震が発生した際に，地震波解析や観測された津波波形から推定した震源モデルから沿岸沖での津波波形を計算し，データベース上の津波波形に最も近いものを抽出して，その遡上域を選ぶという手法である．NearTIFでは津波波形の比較を行っていたが，本研究では，対象領域周辺の水位分布を比較することにより，時間の短縮と精度の向上が得られた．

インドネシア・ジャワ島南方海域を対象に，津波観測システムの最適配置デザインを定量的に推定した． 世界の超巨大地震（M9クラス）の震源断層モデルを特性化して得られた統計モデルに基づいて12通りの断層モデルを検討した．波源解析に加えて津波予報への適用のため，津波が沖合観測点で観測されてから沿岸に到達するまでの猶予時間を考慮して，最適な観測点配置を推定し，さらに，沖合観測点から予想される沿岸での津波高と実際の津波高との差を考慮して最適化したところ，最少必要な観測点は6点であることが明らかとなった．津波波源と断層面上のすべり分布を2段階に分けて推定する手法を開発した．まず，沿岸及び沖合の津波波形データを用いて，波源域の水位分布を，等間隔に配置した基底関数の和として求める．次に基底関数の配置を最適化して，より詳細な水位分布を求める．第2段階では，波源域の水位分布から断層面上のすべり分布を求める．この際に，最適な断層面の位置や傾斜角などの最適パラメーターを推定する．従来の方法だと，これらのパラメーターを変えるたびに津波計算を繰り返す必要があったが，提案した手法では計算量を劇的に軽減できる．この手法を，2004年南海トラフ（紀伊半島沖）の地震（M7.4）や2017年メキシコ地震に適用した．また，実時間における津波遡上域の推定法（NearTIF）の改良を行った．NearTIFは，あらかじめ想定した多数の断層モデルから計算した沖合の津波波形をデータベース化し，実際の地震が発生した際に，地震波解析や観測された津波波形から推定した震源モデルから沿岸沖での津波波形を計算し，データベース上の津波波形に最も近いものを抽出して，その遡上域を選ぶという手法である．NearTIFでは津波波形の比較を行っていたが，本研究では，対象領域周辺の水位分布を比較することにより，時間の短縮と精度の向上が得られた．