○ プレート沈み込み帯に位置する日本列島では，これまで，地震や火山噴火による災害が度々発生してきた。1995年兵庫県南部地震（阪神・淡路大震災）では，建造物崩壊や火災により6000人以上が亡くなり，2011年東北地方太平洋沖地震（東日本大震災）では，津波による死者・行方不明者が2万人近くに上った。2000年三宅島噴火は約4000人の全島民に長期島外避難を強いた。
○ 特に，東北地方太平洋沖地震の震源域での地震発生については従来から危惧され，これまで多くの調査研究が行われたが，その規模がマグニチュード9に達する超巨大地震となる可能性については十分には追究されていなかった。研究計画の問題点は以下のようにまとめられる。
○ 平成24年10月に「地震及び火山噴火予知のための観測研究計画」の外部評価が行われ，地震や火山噴火の災害の多い我が国において，地震火山現象の科学的な研究成果を防災・減災につなげていくことは重要であるとされた。学術的には，国際的に見ても重要な研究成果が挙げられていることは評価されたものの，以下の課題が指摘された。
以上を踏まえ，かつ以下に記述する経緯と成果に鑑みて，本計画は，防災，減災に貢献できる科学的研究計画として機能すべきであり，そのような転換点にあると認識する。
○ 過去40年有余，地震や火山現象に関する学術研究を推進し，その成果を地震や火山噴火による災害の軽減に生かすことが，地震・火山研究者の責務であるとの考えの下，計画を推し進めてきた。
○ 地震予知は防災・減災に効果的であるという認識の下，地震予知のための観測研究計画が進められてきたが，これまでに大地震の短期的予知には成功していない。
○ 昭和40年度に開始された第1次計画から平成6年度に開始された第7次計画まで，高感度地震観測網，地殻変動観測網を整備し，前兆現象の観測に基づく地震予知に力を注いだ。平成7年に発生した兵庫県南部地震を契機にそれまでの計画を総括した際に，前兆現象の発現様式は複雑多様であり，その多様性の中に系統性が見いだせるほどにはデータが蓄積していないとされた。
○ 平成11年度から開始された新計画では，地震発生に関する基礎的研究を重視し，地震発生のモデルと観測データに基づいた地殻活動の推移予測を目指して研究を進めてきた。地震に先行する現象の観測事例が増加し，地震現象の理解は深まったものの，地殻活動予測の実現には至っていない。
○ 歴史地震研究も東大地震研究所が同大学史料編纂所の協力を得て開始した『日本地震史料』の新修編纂が2005年度までに24冊の編纂を終え，また，その中で根付いた地震学と歴史学の協同が発展する中で，校訂の必要は残るものの，江戸時代より前の地震・噴火史料の相当部分のデータベース化が進展した。更に地質調査所（現産業技術総合研究所地質調査総合センター）などを中心に地震考古学という学術分野が創成されるなど大きな進展があったが，それを十分には活用できなかった。
○ 高密度の地震，測地観測網により，ゆっくり滑りや低周波微動などが発見され，プレート境界滑りの多様性が明らかになった。また，それらの物理過程についても理解が進展し，プレート境界型大地震の発生過程との関連についても研究が進められている。
○ 昭和49年度に開始された火山噴火予知計画では，火山周辺の観測網の整備と実験観測の推進が図られた。稠密（ちゅうみつ）な多項目観測が実施されている幾つかの火山では，噴火に至るまでの現象や，噴火の直前の現象が確実に捉えられるようになった。また，噴火現象の理解が深まり，火山噴火予知のために重要な知見が蓄積された。
○ 火山監視体制の強化とこれまでの研究成果に基づき，有珠山や三宅島などでは噴火発生の事前予知が実践された。また，平成19年より，防災機関や住民が取るべき防災対策と連携した噴火警戒レベルが火山ごとに順次導入されている。
○ しかし，噴火の規模や様式，活動推移の予測に成功するまでには火山噴火の理解は進んでいない。例えば，2000年三宅島噴火の山頂カルデラ形成や火山ガスの長期噴出を活動初期に予測できなかった。また，2011年新燃岳の噴火規模，様式の予測に成功しなかった。
○ 平成21年度からの計画では，地震予知研究と火山噴火予知研究が統合され，共通の地球科学的環境で発生する地震と火山噴火の相互作用の研究が始まるとともに，観測基盤の有効利用が進められた。
○ 地震及び火山噴火を原因とする災害に立ち向かうことを宿命付けられている日本では，予知という観点から防災・減災に資するべく計画が推進されてきた。以下にそれに関わる成果を例示する。
○ 地震の発生機構，断層モデル，地震波伝播過程等の研究が進展し，科学的な理解に基づき，地震の長期評価や，地震による強震動・津波の予測が行われるようになった。
○ 防災・減災に活用可能な地震現象の研究成果が得られるようになってきた。
○ 地球物理学的多項目観測及び物質科学的調査に基づく火山活動のモニタリングが進み，マグマ蓄積や火道浅部活動の理解，噴火過程の評価が行われるようになった。
○ 噴火規模や様式，推移の予測に関する新たな研究成果が得られるようになってきた。
○ 伊豆半島東方沖では，マグマの貫入による地殻変動と群発地震活動度の関係が明らかになり，火山活動が地震活動に及ぼす影響についての理解が進展すると同時に，地震活動情報の発表に応用された。
○ 本研究計画は，国民の生命と暮らしを守るための(国土並びに国民の生命，身体及び財産を災害から保護するための)災害科学の一部であるとみなすべきである。一旦発災すると被害が甚大となる地震・津波・火山噴火による災害を軽減するためには，長期的展望に基づき，災害を起こす原因にまで遡った理解に基づく方策を探る必要がある。地震発生・火山噴火を発生抑止はできないことから，社会が災害を想定して備えることが予防措置の基本になる。このために，災害発生の場所，規模，時期，推移を予測することが重要である。本計画は，そこに依拠して防災・減災に貢献できる科学的研究計画として機能すべきであり，そのような転換点にあると認識する。
○ 従来の計画では「予知」という言葉を使用してきた。予知という言葉は，「前もって知る」という意味から予言や警告という強い意味までの広い語感をもつ。そのため,最近の理学研究では「予測」という言葉を使うことが多い。他方，災害科学に基づく本計画においては，災害の発生を「前もって認知して対応できるようにする」という意味での「予知」の必要性が増大していることにも留意する必要がある。このような問題は，地震学・火山学が社会に発信する情報の在り方に関わっており，そのため，本計画においては，広く災害情報の在り方についても見直しを行う。
○ 計画実施に当たり，現状認識に挙げられた課題をまとめると，以下のようになる。
○ 指摘された「実用科学」を，本計画では，最先端の地震・火山研究の科学的知見を基に，防災・減災に貢献することと捉えて計画を策定した。それを実行するため，自然現象である地震火山現象の理解を深めつつ，地震や火山噴火の発生の予測を目指した研究を継続的にかつ着実に実施する。加えて，強震動や津波，降灰や噴石など災害を起こす現象の即時予測を含めた災害予測研究を推進する。
○ 大地震の発生時期を予測することは現段階では難しいが，釜石沖の繰り返し地震の発生時期・規模の予測や伊豆東部のマグマ貫入による群発地震の活動予測など非常に限られた事象ではあるものの，地震発生予測に関連した新たな成果が生まれている。また，多様な火山噴火現象を予測することは現段階では難しいが，火口近傍での噴火直前の地殻変動観測により，噴火規模の予測に結び付く可能性の高い新たな知見も得られている。このような事例を参考に，地震発生と火山噴火予測を目指した研究を行う。その際，限られたモデルや方法論に固執せず，多様なデータ，手法，モデルを考慮して，地震・火山現象の物理・化学過程の理解に基づく地震発生や火山噴火の予知・予測の研究を進めると同時に，十分な精度を持つ観測データに裏付けられた経験則も活用する。
○ これまでの計画で開発された海底地震計や海底地殻変動観測装置は，政府が整備する日本海溝海底観測網に利用されている。また，津波浸水域を高精度に逐次的に予測する手法や，GNSSリアルタイム処理による巨大地震の震源域の即時予測が可能になり，実用化を目指している。さらに，予知研究の成果を基づく噴火シナリオを活用した噴火警戒レベルが一部で導入された。このように，地震・火山噴火予知研究の成果の一部は，これまでも防災・減災に役立てられている。今後は，研究で得られた地震や火山噴火に関する知見を，組織的に防災・減災に活用することに一層努める。
○ 低頻度で大規模な巨大地震や大規模噴火現象は，未知な部分が多く，それらに起因する災害の軽減を図るためには，その発生機構の解明が必要である。東北地方太平洋沖地震の発生機構を理解し，また，この地震が隣接域の地殻活動に及ぼす影響を研究する。また，南海トラフの巨大地震の特性を科学的に解明する。大規模噴火は，近年日本では発生していないものの，史料・考古・地質データからこれまで繰り返して発生してきたことは明らかである。歴史学・考古学・地質学等の研究者と連携し，近代観測開始以前の地震や火山噴火の特性を理解する。また，低頻度大規模現象の事例研究を増やすため，国際共同研究を実施する。
○ 地震・火山噴火による災害を軽減するためには，(1)地震や火山噴火が，どこで，どのくらいの頻度・規模で発生するかを予測し，長期的な防災・減災対策の基礎とすること，(2) 地震や火山噴火の発生，それに伴う地震動や津波，火砕流や降灰，溶岩流などを直前に予測することにより，避難に役立てることが必要である。地震と火山噴火ともに，この二つの予測が災害対策の基本であることに違いはない。しかしながら，時空間スケールや先行現象の発現などに異なる点が多く，また，それぞれの災害を軽減する方策は違うことから，予測に向けての取組の方法は異なる。
○ 長期的な防災・減災対策には，地域ごとに，地震の規模や頻度の長期評価を行い，これに基づいて地震動や津波を予測することが有用である。避難に役立つのは，地震発生後の地震動・津波の即時予測であり，また，地震発生の短期予測である。
○ 整理すると，災害軽減のために実現すべき地震現象の予測は，
予測1．地震の長期評価
予測2．事前の地震動・津波の予測
予測3．地震動・津波の即時予測
予測4．地震発生の短期予測
である。予測1，予測2，予測3は現実に行われているが，改善すべき点は多い。予測4に関しては，東海地震を対象にそのための体制が取られているが，短期予測成功の見通しがはっきりしているわけではない。予測1，2，3については，研究成果を適切に利用していけば予測の性能は着実に向上していくことが見込まれるが，予測4については長期的な取り組みが必要である。プレート境界や断層，及び，その周辺で発生する現象を観測し，理解することが，1から4全てについて，より正確で信頼できる予測につながる。
○ 予測1の長期評価では，歴史学，地質学の成果を活用し長期的な地震の繰り返し特性を理解すること，地殻活動データをくまなく観測するための観測網を整備し，ひずみ蓄積を把握すること，理論的な研究等により繰り返し間隔や規模の揺らぎの原因を明らかにすることが必要である。
○ 予測2の地震動・津波の事前予測では，長期評価の結果とともに，震源特性や地震波・津波の伝播特性についての理解の進展を利用する。
○ 予測3の即時予測は，地震発生時の避難への効果は大きく，今期の計画では重視すべき課題である。観測データから，いち早く，より正確に，発生した地震の震源特性や津波の特性を推定するための技術を開発し，予測精度の向上のために，即時推定に適した観測を行う。
○ 予測4の短期予測については，断層摩擦滑りの物理モデルと観測データを総合して，地震を含めた断層滑りの時空間発展を予測する研究を進め，また，多様な観測で得られる大地震の先行現象に基づく経験則を確立して，これに基づく地震発生予測のための研究を行う。
○ 予測情報を防災・減災に活用するためには，不確実性を含む情報の利用方法について研究し，地震による災害の軽減に貢献することを目指す。
○ 火山噴火災害の軽減には，まず過去や現在の活動を基に評価を行い，発生の可能性のある噴火活動を把握することが必要である。また，火山を常時観測し，火山噴火の時期，場所，規模，様式とその推移を予測し，その結果を適切な避難行動や防災・減災対策の実行に結び付けることが重要である。
○ 火山噴火予測に関しては，次の四つの発展段階がある。
段階1：火山の長期的な活動度が分かる
段階2：観測により，火山活動の異常が検知できる
段階3：観測と火山学的知見により，異常の原因が推定できる
段階4：現象を支配する物理・化学法則が明らかにされており，観測結果を当てはめて将来の予測ができる
現在，地質調査等により，国内は110の活火山が選定されている。しかし，観測がなされている火山の多くは段階2，適切な観測体制がある幾つかの火山でも段階3にとどまっている。噴火の時期の予測成功例は幾つかあるものの，噴火規模・様式，その推移の予測ができる段階4に達していない。
○ 火山噴火予測を段階4にまで引き上げるためには，火山観測網の整備，噴火事例の積み重ね，基礎研究の推進が必要である。
○ 火山観測網は，国内の活火山について，関係機関の努力により整備されてきたが，観測項目や観測点数が今なお必ずしも十分ではない。予想される災害を考慮しながら，今後も着実に火山観測網の強化に取り組む。
○ 噴火事例の積み重ねは，静穏時の火山活動の把握，火山活動が活発化時の観測研究の強化や噴火現象の即時推定手法の適用などを進める。また，低頻度大規模噴火や国外で発生する噴火現象も対象とした研究を進め，多様な噴火の事例を増やす。
○ 基礎研究については，マグマの蓄積から上昇，噴火の発生，噴火活動の変化に関して，観測，火山噴出物の分析，地質調査を行い，理論・実験研究や史料分析等の成果も踏まえ，噴火を含む火山活動全般の物理・化学過程の解明を進める。
○ これらの成果を，俯瞰（ふかん）的に火山活動を把握し災害予測にも利用できる噴火事象系統樹にまとめる。さらに，系統樹中の噴火発生や活動様式の変化などの事象分岐の判定方法を構築し，予測の高度化を目指す。また，降灰や噴石，火砕流や溶岩流などの時空間発展を精度よく予測する方法を開発する。
○ 最新の火山活動の状況や噴火予測に関する知見を，国民や関係機関に発信する体制を維持・拡充することにより，適切な避難行動や防災・減災対策に結び付けて火山噴火災害の軽減を目指す。
○ 以上の，長期的な予測へのロードマップの中で，今期の計画では，特に，事象分岐の判定方法を加えた新たな噴火事象系統樹の原型（プロトタイプ）の作成を進める。新たな研究成果を随時取り入れ，その高度化を進める。
○ 地震や火山噴火現象の推移を理解し，予測するには，近代的な観測の実施期間が短すぎることから，歴史学・考古学などと連携して過去の事例を調査する歴史災害研究を行うことが不可欠である。これについては，これまでの成果を踏まえ，本計画の中枢を担う，東京大学地震研究所は，日本史史料の研究資源化に関する研究拠点と共同研究を実施する。なお，特に考古学との連携は新しい分野であり，考古学的な地震・噴火痕跡の調査・分析の方法について領域を越えた議論を行い，そのデータ蓄積に着手することが必要である。
○ 本計画が災害科学に貢献すべきであるという認識から，理学だけではなく工学，社会科学等の関連研究分野との連携が必要である。そのため，本計画の中枢を担う，東京大学地震研究所は，自然災害の総合防災学の共同利用共同利用・共同研究拠点として共同研究を実施する。
○ 国民の命を守る実用科学として，地震・火山噴火災害に関する科学（災害科学）が活用され，防災・減災に効果的に役立つためには，地震発生・火山噴火の仕組みを理解する基礎研究，それらを予測する応用研究，更に防災・減災に役立つ方策を示す開発研究を組織的に進める必要がある。
○ 東日本大震災を踏まえた科学技術・学術政策の在り方の検討の中で，基礎研究，応用研究，開発研究のいずれの段階でも，研究者の内在的動機に基づく学術研究，政府が設定する目標等に基づく戦略研究，政府の要請に基づく要請研究の三つの方法によって進められるべきであることが指摘された。また，学術研究においても課題解決と自ら研究課題を探索し発見することが求められている（東日本大震災を踏まえた今後の科学技術・学術政策の在り方について（建議），平成25年1月17日）
○ さらに，地震・火山噴火研究においては，特に人文・社会科学も含めた研究体制の構築，海外の地震多発国との連携強化，防災や減災に十分貢献できるような研究体制の見直しなどが指摘されている。
○ ＜実施体制の整備＞本計画を推進し，成果を社会の防災・減災に効果的に役立てるためには，政府の地震・火山噴火防災施策で設定する要請や目標を十分考慮し，さらに，研究者が創意工夫に基づいて設定する本計画の成果が，防災・減災に貢献できるような体制を構築する必要がある。
○ ＜研究基盤の開発・整備＞大規模な地震・火山噴火は人間の生活時間に比べて発生間隔が長く，近代的な観測データが十分に得られていないことから，その発生の仕組みには未解明なことが多い。このため，長期的視点に立ち，学術的な基礎研究を主体として実施する観測研究体制が必要である。同時に，長期にわたる継続的な観測・調査と観測データ・資料の総合的な解析を地震・火山噴火防災研究全体として実現する体制が重要である。観測データ・資料及び研究成果のデータベースの構築等の研究基盤の開発・整備に努める一方，現在の技術では困難に見える観測や解析の新展開を図るため，新たな技術開発を行う。
○ ＜関連研究分野との連携の強化＞地震及び火山噴火等の自然現象である災害誘因だけでなく，地形・地盤等の環境や人間社会が作り出す災害に対する脆弱（ぜいじゃく）さによる災害素因により，災害の大きさが決まる。本計画を災害科学の一部として捉えた場合，これまで実施してきた災害誘因としての地震及び火山噴火研究に加えて，災害素因の理解が必要となる。このため，理学だけではなく，防災研究や工学，人文・社会科学等の関連研究分野との連携を図りつつ，災害誘因予測の研究を推進する。
○ 地震や火山噴火現象の推移を理解し，予測するには，近代的な観測の実施期間が短すぎることから歴史災害研究を行うことが不可欠である。ただ過去の地震と噴火の史料・考古データを収集して，歴史災害研究を行う組織が存在せず，後継者養成も行われていない状況は，従来から大きな問題となってきた。歴史災害に関する学際研究は，これを解決する長期的な見通しをもって行われる必要がある。
○ ＜専門家教育＞長期的な展望の下に，防災力の高い社会に変えていくための研究と業務に携わる人材の養成を行う必要がある。
○ ＜一般社会への防災教育＞研究成果を社会に還元するために，研究成果が適切に理解され実際の防災・減災に活用されるため，その内容を分かりやすく社会に伝えるための組織的な活動が重要である。さらに，そのための人材の確保と人材の交流を図る必要がある。
○ ＜国際共同研究・国際協力＞低頻度の災害とその誘因の研究をするためには，日本だけでなく海外の他の地域の事例を研究するために，国際的な共同研究を行う必要がある。同時に，災害の軽減という観点から，本計画の成果を外国特にアジアの諸国の地震・津波，火山災害の軽減に役立たせることは，災害科学の先進国である我が国の責務である。
研究開発局地震・防災研究課