| （０） | 課題番号：1502 | ||||
| （１） | 実施機関名：東京大学大学院理学系研究科 | ||||
| （２） | 研究課題名： 日本列島域の地殻活動予測シミュレーションモデルの開発 |
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| （３） | 最も関連の深い建議の項目：
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| （４） | その他関連する建議の項目：
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| （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： 大地震の発生サイクルは、プレート相対運動に起因するテクトニック応力の蓄積、断層面の破壊核形成領域（弱領域）での準静的な応力解放とその周辺域での応力集中、地震発生時における断層面での急激な応力解放、そして地震発生後のアセノスフェアの応力緩和による応力再配分と断層の固着に伴う強度回復から成ることを明らかにし、こうした地震発生サイクルの一連の過程を地震破壊の物理とプレートダイナミクスに基づいて理論的にモデル化した。具体的には、先ず破壊過程を支配する物理法則として強度回復メカニズムを内包する断層構成則を導入し、次にプレート運動が駆動するテクトニック応力蓄積過程の定量的記述を行い、最後にこれらを統合して準静的なテクトニック応力の蓄積から破壊核の形成を経て動的破壊伝播に至る地震発生の全過程の物理モデルを構築した。また、1998年度にスタートした科学技術振興調整費研究では「日本列島域の地殻活動シミュレーションモデルの開発」を推進し、準静的応力蓄積モデルと動的破壊伝播モデルのシステム結合による横ずれプレート境界での完全な地震発生サイクル過程のシミュレーションに成功した。こうした成果を踏まえ、平成１５年度までに日本列島域の３次元プレート境界形状モデルを作成し、定常的なプレート沈み込みに伴う長期的地殻変動を計算するなど、日本列島域を対象にした地殻活動シミュレーションモデルの開発を進めてきた。 |
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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： 本研究課題の最終目標は、複雑なテクトニック環境の下にある日本列島域を一つのシステムとしてモデル化し、プレート運動に起因する準静的な応力の蓄積から破壊核の形成を経て動的破壊伝播に至る大地震の発生過程を、膨大な地殻活動データと高度なモデル計算を併合した大規模シミュレーションにより定量的に予測することである。この目標を達成するために、平成１６年度からの５ヶ年で以下のことを実施する。先ず初年度は、複数の要素モデルで構成される地殻活動シミュレーションモデルのプロトタイプを「地球シミュレータ」上に完成させる。次年度には、地殻変動や地震活動データのインバージョン解析により、プレート境界面の摩擦特性を定める。第３年度及び４年度には、過去の大地震の活動履歴が再現できるようにシミュレーションモデルを規定するパラメターの調整を行い、最終年度には広域ＧＰＳ観測網や地震観測網からのリアルタイムデータを取り込んだ大地震発生の予測シミュレーションを行う。また、計画後期の第４年度以降には、プレート内の大規模な活断層を地殻活動予測シミュレーションモデルに組み込み、内陸活断層地震の発生サイクルのシミュレーションを試みる。 |
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| （７） | 平成１６年度実施計画の概要： ５ヶ年計画の初年度に当たる平成１６年度には、地殻・マントルの弾性-粘弾性構造、プレート境界の３次元形状、断層構成則の環境依存性等を考慮した日本列島域の地殻活動シミュレーションモデルのプロトタイプを「地球シミュレータ」上に完成させる。具体的には、同じ３次元地殻・マントル構造モデルの上に、海洋プレートの沈み込みに伴う準静的な応力蓄積シミュレーションモデルと動的な地震破壊伝播シミュレーションモデルを別々に開発し、計算アルゴリズムの異なる準静的モデルと動的モデルとをシミュレーション・プラットフォームを介してシステム結合する。こうして開発した地殻活動シミュレーションモデルを「地球シミュレータ」上で走らせ、コードの最適化を行うとともに、特定地域を対象としてプレート境界の摩擦特性を規定するパラメターの設定の違いによるシステムの挙動特性の違いを定量的に明らかにする。 |
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| （８） | 実施機関の参加者氏名または部署等名：松浦 充宏、井出哲、深畑幸俊 他機関との共同研究：名古屋大学１名、千葉大学１名、防災科学技術研究所１名 |
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| （９） | 問い合わせ先： 部署等名：地殻化学研究施設 電話：03-5841-4622 e-mail： URL：http://www.eqchem.s.u-tokyo.ac.jp/ |
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