地震発生と波動伝播の連成シミュレーション

課題番号：3003

（1）実施機関名：

防災科学技術研究所

（2）研究課題（または観測項目）名：

地震発生と波動伝播の連成シミュレーション

（3）最も関連の深い建議の項目：

1．（2）（2‐1）ア．地殻活動予測シミュレーションとデータ同化

（4）その他関連する建議の項目：

1．（2）（2‐1）イ、　2．（3）（3‐2）ア、　2．（3）（3‐2）イ

（5）平成20年度までの関連する研究成果（または観測実績）の概要：

　「地震予知のための新たな観測研究計画（2次）」において，平成18年度から平成20年度までの3年間，JSTのCRESTプロジェクト「 観測・計算を融合した階層連結地震・津波災害予測システム」のもとで，「地震発生と波動伝播の連成シミュレーション」というタイトルの研究を行った．平成18年度は、2003年十勝沖地震をターゲットとして、プレートの沈み込みによってアスペリティ領域に蓄積された応力が大地震によって開放され、強震動を生成していく様子を再現するシミュレーションを行った。アスペリティの性状をうまく設定する事で、観測される強震動分布を比較的うまく再現できる事がわかった。アスペリティの設定には，GPSデータによるプレートのすべり遅れ量の推定が有効である事がわかった．平成19年度は、アスペリティ上における破壊開始点の不確定性が、その後に観測される地震動にどのような影響を及ぼすかを調べた。発震点の位置の違いによって、観測される地震動は2 04倍変化する事がわかった。これは、盆地構造などの3次元速度構造による増幅によるばらつきよりは小さいが、適切に考慮されるべきパラメータである。平成20年度は，次期5年計画に向け，計算手法の高度化をはかり，calibrationのための地震が存在しない南海・東南海地震のシミュレーションを精度よく，しかも効率良く行えるように準備を行った．地震の動的破壊の計算に自由表面が導入出来るようになった事で，複雑形状の断層をよりリアルに再現する事が可能となった．

（6）本課題の5ヶ年の到達目標：

　最終目標は複雑なテクトニック環境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蓄積から破壊核の形成を経て動的波動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が、本課題では、プレート境界の応力蓄積したアスペリティ領域において動的破壊が開始・伝播・停止していくと同時に周囲に波動が伝播していく部分のシミュレーションを担当して実施する。

（7）本課題の5ヵ年計画の概要：

　CRESTプロジェクトは平成22年度末で終了の予定であり，その後の予算に関しては現在のところ未定であるので，現時点での計画概要を記述する．
　平成21年度においては，地震予知観測研究計画第2次最終年度において開発を行った，半無限媒質中の逆断層地震の動的破壊伝播計算プログラムを，南海・東南海地震発生領域に適用し，名古屋大学のグループによって計算された準静的な応力蓄積モデルを用いて，動的な地震破壊発生／伝播のシミュレーション行う．平成22年度は，平成21年度に計算された地震発生モデルを用いて，地震発生や津波生成のシミュレーションを行い．南海・東南海地震発生時の想定地震動の評価に役立てられるようなシミュレーション結果の創出を目指す．

（8）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　観測・予測研究領域地震・火山防災研究ユニット　5名

他機関との共同研究の有無：有
東京大学大学院理学系研究科 4名、東京大学地震研究所 3名、東京大学人工物工学センター 1名、国土地理院 2名、東京工業大学 1名、上智大学 1名

（9）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：防災科学技術研究所　アウトリーチ・国際研究推進センター
電話：029‐851‐1611
e‐mail：toiawase@bosai.go.jp
URL：http://www.bosai.go.jp