課題番号1402
東京大学大学院理学系研究科
地震発生場の階層性を考慮した地震活動予測
2．（2）ウ．地震活動評価に基づく地震発生予測・検証実験
1．（3）ア．プレート境界地震
1．（3）イ．海洋プレート内部の地震
1．（3）ウ．内陸地震と火山噴火
1．（4）イ．断層滑りと破壊の物理モデルの構築
4．（4）研究者，技術者，防災業務・防災対応に携わる人材の育成
東北地方太平洋沖地震、南海トラフの巨大地震
「動的破壊と非地震性すべりの不均質性とスケール法則の解明」において地震の動的破壊時及び非地震性すべり進行時における不均質性の特徴とそのスケール依存性，摩擦と破壊の素過程との対応の解明を行った。5年間に東北地方太平洋沖地震、各種「ゆっくり地震」のデータを収集し、分析を行うとともに、Ide and Aochi (2005)のマルチスケール断層モデルをもとに、地震性・非地震性すべりの統一モデルのためのプロトタイプを開発した。
地震発生場には様々な長さスケールの不均質構造が含まれている。その理解は地震の予測可能性を判断するうえで重要だが、現実的なプレート境界において、階層性をどのように定量化するか自明ではない。地震の階層性と関係ある現象として、プレート境界で発生する繰り返し地震や「ゆっくり地震」（深部微動、スロースリップ）を観測することが可能である。世界の様々な地域で、普通の地震やゆっくり地震活動の特徴を抽出し、その他の地球科学的情報を総合することで、階層性の地域性を抽出し、それらをもとに階層性を定量化する。さらに定量化された階層性を確率予測に導入するためのモデルを検討する。
巨大地震破壊プロセス、定常地震活動、繰り返し地震活動、ゆっくり地震活動の解析結果をもとに、地震発生地域ごとの地震の階層性の統計的性質を明らかにする。個々の地震の性質（地震エネルギー、継続時間など）のスケール法則と、対象領域で見られる地震活動パラメタ―（Gutenberg-Richter則のb値、ETASパラメタ―）、ゆっくり地震の時間空間的統計性質、さらには海底地形や重力データの分析によって、まずは階層性を定性的に把握する。既存の地震破壊プロセスの解析結果、地震活動カタログや過去に推定したゆっくり地震のカタログを最大限活用する。H27年度より3年間、博士研究員を採用し、これらの作業を主に担当させる。
上記分析によって得られた定性的な性質を地震発生場の階層性として定量化する方法を開発する。まずは日本周辺の沈み込み帯を対象とする。すでに東北沖ではすべり分布、過去の地震活動やb値の解析結果に基づいて不均質パッチモデルが提案されている（Ide and Aochi, 2013）。同様の手法で北海道沖、南海沈み込み帯などで不均質パッチモデルを構築し、これらのモデルの不均質性を既存の確率論的地震活動予測モデル（ETAS等）に取り入れる方法を開発する。その際、ゆっくり地震の発生による応力変化という要素を予測モデルに取り入れることを目指す。この開発はH27年度からはじめ研究期間内にプロトタイプ完成を目指す。プロトタイプが完成した場合、世界のいくつかの地域を対象に確率論的地震活動予測の試験を実施する。
本研究計画では、将来の地震、火山の研究者養成を重視している。階層性抽出のために用いる基礎情報、地震破壊プロセスの解析や震源決定は地震学における基本的問題であり、研究者を目指す学生の演習として良いテーマである。研究代表者は新規採用する特任研究員とともに、大学院生、学部生への演習的指導を行う。
年度ごとの作業内容：
H26 階層性の定性的把握、既存カタログ等の情報収集
H27階層性の定性的把握、確率的地震活動予測モデル開発
H28階層性の定性的把握、確率的地震活動予測モデル開発
H29階層性の定量的把握、確率的地震活動予測モデル開発もしくは試験
H30階層性の定量的把握、確率的地震活動予測モデル開発もしくは試験、研究総括
井出哲（東京大学大学院理学系研究科）
他機関との共同研究：有
フランスBRGM 青地秀雄
部署等名：東京大学大学院理学系研究科地球惑星科学専攻
電話：03-5841-4281
e-mail：
URL：http://www.eps.s.u-tokyo.ac.jp/index.html
氏名：井出哲
所属：東京大学大学院理学系研究科地球惑星科学専攻
研究開発局地震・防災研究課
-- 登録：平成26年07月 --