| （０） | 課題番号：1704 | ||||||||||||||||
| （１） | 実施機関名：名古屋大学大学院環境学研究科 | ||||||||||||||||
| （２） | 研究課題名： 南海トラフ沿い巨大地震発生サイクルシミュレーションモデルの構築 |
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| （３） | 最も関連の深い建議の項目： ２（１）イ．特定の地域 |
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| （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： 地球シミュレータで稼動させるべく、並列有限要素法コードGeoFEMを開発してきた。このGeoFEMに、3次元粘弾性不均質媒質中での地震発生サイクルシミュレーションを行うモジュールがあり、準静的地震発生サイクルシミュレーションモジュールと動的破壊伝播シミュレーションモジュールといった２つのモジュールから成っている、現在、摩擦構成則を考慮した準静的および動的モジュール地球シミュレータに向けてチューニングおよび開発中である。これまで、GeoFEMを用いて、主として以下の運動学的地震発生サイクルシミュレーションを行ってきた。すなわち、地殻およびプレート弾性体、マントルマックスェル粘弾性体を仮定し、3次元的に複雑に沈み込むプレートの形状を含む、東北日本および西南日本における3次元粘弾性有限要素モデルを構築し、GeoFEMディスローケーション機能を使用して、宇宙測地技術による観測から明らかにされているプレートの相対運動速度ベクトルおよび歴史巨大地震のすべり量を運動学的に与え、東北日本や西南日本における長期および短期の地殻変動シミュレーションを実行し、粘弾性応答を調べ、摩擦構成則を考慮したシミュレーションの予備的解析を行ってきた。 |
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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： ５カ年で、地球シミュレータ（ES）を用いて、南海トラフ巨大地震発生サイクルの準静的および動的破壊伝播シミュレーションシステムの構築を行う。これはいわば詳細なメッシュを用いた連続モデルと呼ばれるもので、連続モデルの条件を満たすようにプレート境界で細かなメッシュを用いるため、大規模計算になる。ESといえども摩擦パラメータの分布を求める繰り返し計算を行うのに、かなりのCPUタイムを必要とするので現実的でない。従って、大学のスパコン（例えばVPP5000）で稼動する簡単なシステム、すなわち、不連続モデルとなる大きな単純セルを用いて要素数を減らし、摩擦パラメータの推定が容易になるように問題を設定し、現在観測されているすべり欠損分布や過去千年近くの巨大地震発生を説明する摩擦パラメータ分布を推定する、不連続ラフセルモデル法を併せて開発する。このフォーワード計算のアルゴリズムは詳細連続モデルと同じであるが、摩擦分布を推定するために、遺伝子アルゴリズム（GA）等の非線形インバージョン手法も併せて用いる。ただこの計算にも並列化等の計算上の工夫を要する。またこのモデルを拡張し、内陸地震と海溝型巨大地震の相互作用を扱う。 上記目標に対して、１６年度は、準静的地震サイクルシミュレーションに焦点を絞って、ES上での詳細モデルに関しては、南海トラフ巨大地震発生地震サイクルのプロトタイプモデルの構築を行う。動的破壊伝播シミュレーションについては、接触解析を用いたGepFEMコードの単純な性能テストのみを行う。また、大型計算機上では、準静的単純セルモデルシステムを構築し、不連続体モデルにおける問題点を洗い出す。 |
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| （７） | 平成１６年度実施計画の概要：
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| （８） | 実施機関の参加者氏名または部署等名：平原 和朗 他機関との共同研究の有無：東京大学地震研究所・海洋開発研究機構・地球シミュレータセンター：約１０名 |
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| （９） | 問い合わせ先： 部署等名：環境学研究科附属地震火山・防災研究センター 電話：052-789-3046 e-mail： URL：http://www.seis.nagoya-u.ac.jp |
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