海底地震観測記録を用いた東北・関東太平洋沖の地盤構造同定及びサイト増幅推定

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日本近傍のプレート境界ではこれまで大被害を伴う地震が幾度も発生しており、将来発生する海溝型地震によりもたらされる地震動や地震被害の予測精度向上は被害軽減に資するものと考える。しかし、海溝で発生した地震動が日本に伝播するまでに通過する海域の地下構造については、その観測の困難さから詳細な検討はなされていない。本研究では、関東から北海道南部までの太平洋沖に整備された海底地震津波観測網S-netの地震動記録を用いて、地震動の拡散波動場理論（DFCe）に基づき地下構造を推定することを目的とする。本年度は、まずS-netの連続観測記録から地震動を抽出し、抽出した地震動記録から地震計の傾きにより生じる鉛直方向や方位のずれをTakagi et al. (2019)の手法により補正した。次に、もっとも設置深度が浅い（水深102m）S2N01観測点を対象として、海面からの反射波の影響や拡散波動場理論の適用性の検証を行った。水面から反射した粗密波が水中観測点の上下動成分において上昇波と干渉し、地震動の水平上下スペクトル比（EHVR）の特定の振動数でピークが生じると考えられる。S2N01の水深は102mなので、海水のP波速度を1500m/sと仮定すると約3.67Hzに反射波の影響が生じると期待される。MJMA>5.5の25地震の地震動のS波部以降40秒を用いて求めたEHVRには3.67Hz周辺にピークは確認されず、海面からの反射波の影響は小さかったと考えられる。S2N01では反射波の影響はないとみなし、DFCeに基づきEHVRを再現するような地下構造を推定した。10層+基盤のモデルを初期モデルとしてS波速度VsとP波速度Vp、層厚を同定した。観測EHVRに見られた低振動数の幅のあるピークや高振動数のシャープなピークを再現できる地下構造を同定でき、DFCeの適用性が示された。