構造不均質がコントロールする地震破壊機構の理論的研究：ＸＢＩＥＭ－ＥＣＳの実現

结构非均质性控制的地震破裂机制理论研究：XBIEM-ECS的实现

• 批准号: 18J21734
• 负责人: 木村 将也
• 金额: $ 1.41万
• 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: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J21734/
• 关键词: pre-P gravity signal; prompt gravity signal; transient deformation; time variable gravity; 2011 Tohoku earthquake; prompt gravity

地震による断層運動は断層周辺に質量の再分布を生じさせ、また断層から放射され地球内部を伝搬する地震波は媒質の密度変化を伴う。これら両方の過程は、P波の到来よりも前から始まる過渡的な重力変化を引き起こすと考えられる。この「P波前重力信号」はこれまで理論的には提案されていたものの、未だに存在が未確定な段階であった。例えば、近年2011年東北沖地震からのP波前重力信号の最初の検出が報告されたが、信号の統計的有意性は新たな物理現象の発見とみなせるほどの高さではなかった（およそ2.6σ）。その後の第二の検出報告では、合成波形と観測波形とが良い一致を示すことが報告されたが、信号の有意性は議論されなかった。また、用いられた非因果的信号処理に関して、アーティファクトを生み出し元の記録を汚染する可能性があるという問題が残っていた。本研究では、まず、十分な統計的有意性を持つP波前重力信号を同定することを目的とした。アーティファクトを生まない因果的信号処理を用いて波形を解析し、2011年東北沖地震からのP波前信号を7σの有意性で検出した。次に、先行研究で用いられた非因果的信号処理手法を検証し、その結果、アーティファクトの振幅は理論から期待される信号振幅に比べ十分に小さく、第二の検出報告の結果を否定しないことが示された。ここまでの研究によりP波前重力信号の存在が確認され、また観測と理論モデルとを定量的に比較するための基礎が確立された。3番目の研究では、P波前重力信号波形を用いて2011年東北沖地震の震源パラメタの推定を行った。合成波形と観測波形3成分（鉛直・東西・南北）とを比較することで波形インバージョン解析を行い、その結果、従来の長周期地震波の解析では十分に決めることのできない震源断層の傾斜角に対して制約を与えることができた。

The seismic wave is accompanied by the redistribution of mass around the fault. The gravity of the transition between the arrival of the P wave and the onset of the P wave This "P wave front gravity signal" is not a theoretical proposal, but an undetermined stage. For example, in recent years, the initial detection of P wave front gravity signal of northeast thrust earthquake in 2011 was reported, and the intentional new physical phenomenon of signal was detected. After the second detection report, the synthetic waveform and the detection waveform are well consistent. There is a possibility of contamination in the recording of non-causal signal processing. The purpose of this study is to determine the gravity wave front signal. The wave front of the 2011 Tohoku earthquake was intentionally detected. Second, the first study used non-causal signal processing methods to prove, the results, the amplitude of the theory, the expected signal amplitude is very small, the second report results are negative. The existence of the wave front gravity signal was confirmed, and the basis for the quantitative comparison was established. 3. Study on the application of P and P wave front gravity signal waveforms in the estimation of the focal point of the 2011 Northeast thrust earthquake The synthetic waveform and the measured waveform have three components (vertical, east-west, north-south), and the waveform analysis and analysis results and the analysis of long-period seismic waves have been determined.

项目成果

The fundamental nature of a transient elastic response to prompt gravity perturbations

瞬态弹性响应对重力扰动的基本性质

• DOI: 10.1093/gji/ggz196
• 发表时间: 2019
• 期刊: Geophys. J. Int
• 作者: Kame N;Kimura M
• 通讯作者: Kimura M

新たに見いだされた因果を及ぼし合わない弾性変形様式:質点が全空間に渡り突然引き起こす重力加重に対する弾性体の過渡的応答

一种新发现的互不影响的弹性变形模式：弹性体对整个空间上质点突然引起的重力载荷的瞬态响应

• 发表时间: 2018
• 作者: 亀伸樹;木村将也
• 通讯作者: 木村将也

Transient elastic response to instantaneously applied gravity load induced by a point mass - Derivation of an analytic solution in an unbounded homogeneous isotropic elastic medium

对由点质量引起的瞬时施加的重力载荷的瞬态弹性响应 - 无界均匀各向同性弹性介质中解析解的推导

• 发表时间: 2018
• 作者: Kame N;Kimura M
• 通讯作者: Kimura M

Detection of Earthquake-induced Prompt Gravity Signals in Multi-channel Data

多通道数据中地震瞬发重力信号的检测

• 发表时间: 2019
• 作者: Nobuki Kame;Masaya Kimura;Shingo Watada;Akito Araya;Takashi Kunugi;Rongjiang Wang;河合貫太郎・亀伸樹;大竹和機・亀伸樹・大谷真紀子;木村 将也・亀 伸樹;亀 伸樹・日下部 哲也・綿田 辰吾;木村将也・亀伸樹・綿田辰吾・大谷真紀子・新谷昌人・今西 祐一・安東正樹・功刀 卓
• 通讯作者: 木村将也・亀伸樹・綿田辰吾・大谷真紀子・新谷昌人・今西 祐一・安東正樹・功刀 卓

日本の高密度アレイによって記録された3成分P波前重力信号による2011年東北沖地震の震源パラメータの決定

利用日本高密度阵列记录的三分量纵波前重力信号确定 2011 年东北冲地震的震源参数

• 发表时间: 2021
• 作者: 亀伸樹;木村将也;綿田辰吾;新谷昌人;功刀卓;Rongjiang Wang
• 通讯作者: Rongjiang Wang