| （０） |
課題番号：1408 |
| （１） |
実施機関名：東京大学地震研究所 |
| （２） |
研究課題名：広帯域シミュレーションによる強震動予測 |
| （３） |
最も関連の深い建議の項目：１．（３）イ．地震波動伝播と強震動予測 |
| （４） |
その他関連する建議の項目： |
| （５） |
平成１５年度までの関連する研究成果（または観測実績）の概要：
| １． |
強震観測
伊豆・駿河湾や足柄平野の強震観測網を維持するとともに、首都圏全体に対して自治体等の強震計・震度計500点余りの強震波形データを収集するシステムを構築した。さらにWeb公開システムが作成され、主な有感地震に対して各観測点の応答スペクトルを見ることができるようになった。また、松代地震を超える活動となった2000年三宅島三宅島噴火に伴う群発地震に対して機動強震観測を実施し、そのメカニズムや震度異常などの解明に貢献した。 |
| ２． |
震源のモデル化
現計画において過去に遡った震源過程の解析、プレート間地震におけるアスペリティ繰り返し仮説の検証などを行った。また、大都市大震災軽減化プロジェクトにおいて「内陸活断層のモデル化」、「プレート間地震のモデル化」、「動的モデルパラメータの研究」などの研究課題を設定し、断層破壊エネルギーの推定や動力学モデルに基づくすべり時間関数近似式の提案などを行った。 |
| ３． |
地下構造のモデル化
現計画において国府津松田断層および隣接する足柄平野をテストフィールドとして地下構造探査を行い、断層のモデル化に合わせて堆積盆地の三次元構造をモデル化した。また、屈折法地震探査データと重力探査データを同時にインバージョンする手法を開発し、関東平野や大阪平野に適用して三次元モデルを得た。 |
| ４． |
強震動シミュレータ
３次元不均一構造中の波動を効率よく計算する手法として擬似スペクトル法と差分法のハイブリッド型並列計算法(PSM/FDM法)を開発し、2000年鳥取県西部地震の波動場計算に適用してその有効性を確かめた。この「PSM/FDMハイブリッド型並列計算法」をさらに発展させ、異なる格子サイズを結合したマルチグリッド化を進めた。これにより、地下構造の不均質性に応じた適切な計算格子が採用でき、高性能並列計算機を用いた大規模な３次元波動伝播・強震動シミュレーションが実用化した。 |
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| （６） |
本課題の平成１６年度からの５ヶ年の到達目標と、それに対する平成１６年度実施計画の位置付け：
| 【 |
全体計画】
| １． |
首都圏・東海地域の三次元構造：強震動予測のための地下構造モデルを構築するには、強震動の波形記録そのものがもっとも基礎的なデータになる。伊豆・駿河湾や首都圏の高密度な強震観測ネットワークを活用し、強震記録の一層の蓄積とデータベース化を進めるとともに、ネットワークの整備も併せて行う。それらデータを用いて地下構造の三次元モデル化や、短周期地震動では無視できない構造のゆらぎ（散乱）のモデル化を進める。平成１６年度は足柄平野の３次元不均質地下構造モデル化を進め、短周期地震動の伝播と強震動の生成に関わる不規則境界面形状と弾性体のランダムゆらぎの影響を考察する。 |
| ２． |
特性化震源モデルの研究：合理的な震源モデルの構築には、強震動予測といえども震源断層の動力学に関する理解を欠かすことができない。断層面幾何学・摩擦構成則等の基礎研究を推進するとともに、動力学モデルを強震動予測のために特性化する近似手法（擬動力学モデル）の開発を進める。特性化された震源時間関数・破壊伝播速度等を利用して、震源サイドで短周期地震動を生成するメカニズムの定式化を行い、広帯域の震源モデルを構築する。平成１６年度は短周期震動に最も影響すると考えられる、破壊伝播速度の揺らぎを考慮した疑動力学モデルを用いて2003年十勝沖地震等の強震動シミュレーションを実施する。 |
| ３． |
広帯域強震動シミュレータの開発：１．の三次元地下構造・構造のゆらぎ・増幅率マップや、２．動力学モデル・短周期地震動生成機構などを考慮して、短周期実体波（2 以上）から長周期表面波まで一貫した強震動シミュレータの開発を推進する。シミュレーションの大規模化に伴う問題点は、近年の計算機の性能向上と並列計算技術の進歩（地球シミュレータ）により克服する。平成１６年度は日本列島規模の領域を対象とした大規模モデル（６０億格子程度）を開発し、上記の強震動シミュレーションを実施する。 |
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| （７） |
平成１６年度実施計画の概要：
| ・ |
伊豆駿河湾および足柄平野に展開された強震観測ネットワークのデータ記録を欠損なく行い高品質の研究データとして資するために、老朽化した強震観測網の整備と強震データベースの構築を行う。 |
| ・ |
周波数2以上の高周波地震動を正しく評価することのできる広帯域震源モデルと、高周波地震動の伝播に影響する、短波長のランダム不均質性を考慮した高精度地下構造モデルを用いた広帯域強震動合成法を開発する。 |
| ・ |
地球シミュレータを利用した日本列島規模の大規模３次元波動伝播・強震動シミュレーションの実用化をはかり、2003年十勝沖地震などの強震動シミュレーションを通して、その有効性を検証する。 |
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| （８） |
実施機関の参加者氏名または部署等名：
他機関との共同研究の有無：
古村孝志（統括、強震動シミュレータ）・纐纈一起（地下構造）・山下輝夫（震源モデル）
共同研究：強震観測については地方自治体等との共同研究。
震源モデルは地震研共同利用による共同研究を予定。
参加人数：約10名 |
| （９） |
問い合わせ先：
部署等名：地震予知研究推進センター
電話：03-5841-5712
e-mail：
URL：http://www.eri.u-tokyo.ac.jp/index-j.html |
