地殻活動モニタリングの高度化に関する研究

平成20年度年次報告

課題番号：3007

（1）実施機関名：

　独立行政法人防災科学技術研究所

（2）研究課題（または観測項目）名：

　地殻活動モニタリングの高度化に関する研究

（3）最も関連の深い建議の項目：

　2．（2）ア．日本列島域

（4）その他関連する建議の項目：

　1．（1）イ.列島規模のプレート内の構造と変形
　1．（2）ア.プレート境界域における歪・応力集中機構
　1．（2）イ.内陸地震発生域の不均質構造と歪・応力集中機構
　2．（2）イ.東海地域
　2．（2）ウ.東南海・南海地域
　2．（2）エ.その他の特定地域
　2．（3）ア.日本列島地殻活動情報データベースの構築
　3．（2）ボアホールによる地下深部計測技術の開発の高度化

（5）本課題の平成16年度からの5ヵ年の到達目標と、それに対する平成20年度実施計画の位置付け：

　平成18年度から平成22年度までの5年間において、地震調査研究推進本部の計画に基づいて整備した基盤的地震観測網（高感度地震観測網、広帯域地震観測網、強震観測網）等から得られるデータを逐次的に解析して、日本及びその周辺で発生する地震活動、地殻変動、低周波微動活動などの地殻活動を、実時間で捕捉するなど的確に把握するとともに、地殻活動のモニタリング精度を従来の定常処理によるものに比べ高めるため、地殻活動の発生源や微動に伴うスロースリップ発生場所の実時間特定等を可能とするような観測データの処理・解析手法に高度化する。
　平成20年度の実施計画もその一環である。

（6）平成20年度実施計画の概要：

　Grid‐MT法とセンブランス解析手法による個々の解析結果を相互参照できるように統合化した超低周波地震解析システムの構築を引き続き実施する。
　現在、関東地域で稼働している相似地震自動検出システムを全国で稼働できるようにする。
　傾斜データを中心にした地殻変動総合モニタリングシステムの開発を開始する。

（7）平成20年度成果の概要：

　Grid‐MT法とセンブランス解析手法による個々の解析結果を相互参照できるように統合化した超低周波地震解析システムの構築を引き続き実施した。本システムの運用によって、十勝沖および南海トラフに沿った領域における浅部超低周波地震の活動を監視した（図1）。特に、十勝沖で発生する超低周波地震活動は、2003年十勝沖地震の発生直後に活発になり、その後、経過時間とともに収まりつつある（図2）。また、それらの超低周波地震についてセントロイド・モーメントテンソル解析を行った結果、 2003年十勝沖地震震源域の浅部延長に位置する海陸プレート境界で発生していると考えられるような、低角逆断層型の地震があることも明らかになった。
　相似地震検出システムについては、対象領域を関東地方のみから東海～東北地方へ拡充した。
　地殻変動総合モニタリングシステムとして、防災科研Hi‐netに併設されている高感度加速度計（傾斜計）記録にBAYTAP‐Gを適用し、日々の潮汐係数・位相を格納する「潮汐データベース」を構築し、それらの空間分布やその時間変化をウェブブラウザでモニターすることが可能になった（図3、図4）。また、短期的スロースリップイベントの実時間捕捉のための要素技術として、すべり源をあらかじめ設定したグリッドサーチにより求める方法を開発した。

（8）平成20年度の成果に関連の深いもので、平成20年度に公表された主な成果物（論文・報告書等）：

• 浅野陽一・小原一成・伊藤喜宏，2008，日本周辺で発生する浅部超低周波地震の時空間分布と発震機構，日本地球惑星科学連合2008年大会予稿集，S143‐006．

（9）本課題の5ヵ年の成果の概要：

　地殻活動の把握及び精度向上のために、主に以下に挙げる観測データの処理・解析手法についての高度化を実施した。

• AQUAシステムを構築・稼働し、震源決定からモーメントテンソル解の決定までの自動処理が迅速に実施できるようになった。
• 相似地震自動検出システムを構築し、東海～東北地方において相似地震の自動モニタリングができるようになった。
• Grid‐MT法及びセンブランス解析手法からなる超低周波地震解析システムの構築をし、日本付近での超低周波地震の自動検出を可能にした。
• 地殻変動総合モニタリングシステムの開発に着手し、潮汐データベースを構築しモニターできるようにした。
• 短期的スロースリップイベントの実時間捕捉のための要素技術として、すべり源をあらかじめ設定したグリッドサーチにより求める方法を開発した。
• 深部低周波微動の震源位置を精度良く決定するために微動波形の振幅情報を利用した手法の開発を行った。

（10）実施機関の参加者氏名または部署等名：

　独立行政法人防災科学技術研究所　地震研究部
　他機関との共同研究の有無：

• 北海道大学：笠原稔
• 弘前大学：小菅正裕、渡辺和俊
• 東北大学：長谷川昭他、計3名
• 東京大学地震研究所：金沢敏彦他、計5名
• 名古屋大学：藤井直之他、計3名
• 京都大学：梅田康弘他、計4名
• 九州大学：清水洋他、計3名
• 鹿児島大学：角田寿喜他、計3名

（11）公開時にホームページに掲載する問い合わせ先：

　部署等名：独立行政法人防災科学技術研究所　企画部企画課
　電話：029‐863‐7782
　e‐mail：plansec@bosai.go.jp
　URL：http://www.bosai.go.jp/index.html

図1　2003年6月1日から2009年1月31日までの期間に検出されたイベントの震央分布。防災科研 Hi‐net の観測点に併設された高感度加速度計の記録をAsano et al. （2008）の手法によって解析した。検出されたイベントを防災科研 Hi‐net 手動験測震源と照合し、対応する地震が見出されたイベントを灰色丸印で、それ以外を赤色丸印でそれぞれ示す。赤色丸印のイベントの多くは、周期10秒以上に卓越する超低周波地震である。また、期間内に発生したM7以上の地震の震央を星印にて併せて示す。

図2　十勝沖における検出イベント累積カウント数の時間変化。幅60秒間の解析時間窓を15秒毎に設定し、それぞれの解析時間窓内にイベントが検出される度に1カウントと数えるよう定義した。

図3　傾斜記録における潮汐応答係数の空間分布のウェブ画面例。

図4　傾斜記録における潮汐応答係数の時間変化のウェブ画面例。