Optimal design of tsunami observation system for source characterization

用于震源表征的海啸观测系统的优化设计

基本信息

批准号：
17F17055
负责人：
佐竹健治
金额：
$ 1.47万
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：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17F17055/
关键词：
津波観測点分布

项目摘要

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．

我们定量地估计了印度尼西亚爪哇南部水域海啸观察系统的最佳布局设计。我们根据表征世界一流的超级质量地震（M9类）的震中断层模型获得的统计模型研究了12个不同的断层模型。除了波源分析外，还估计了最佳观察点排列，考虑到在离岸观察点观察到的海啸之间的宽限时间和到达沿海地区之间，并且估计了最佳的观察点排列，考虑到沿海海啸高度之间的差异，以及从近海观察点所揭示的六个要求的观察点，这是六个要求的观察点。我们已经开发了一种方法来估计海啸波源和在两个阶段的断层表面上的滑动分布。首先，使用沿海和海外海啸波形数据，将波源区域的水位分布计算为以相等间隔排列的基本函数的总和。接下来，优化了基本函数的布局以获得更详细的水位分布。在第二阶段，断层平面上的滑动分布是根据波源区域的水位分布计算的。在这种情况下，估计了最佳参数，例如最佳断层平面位置和倾斜角。在常规方法中，必须每次更改这些参数时都必须重复海啸计算，但是所提出的方法可以大大减少计算量。该方法应用于2004年南卡槽（KII半岛）地震（M7.4）和2017年墨西哥地震。此外，改进了实时估算上游区域（近TIF）的方法。 NearTIF is a method in which offshore tsunami waveforms calculated from a number of pre-established fault models are converted into a database, and when an actual earthquake occurs, calculates tsunami waveforms off the coast from seismic wave analysis and epicenter models estimated from observed tsunami waveforms, extracts the closest to the tsunami waveform in the database, and selects the upstream 区域。接近Tif比较了海啸波形，但是在这项研究中，比较目标区域周围的水位分布可以缩短时间和提高准确性。