資料3 計画推進の基本的考え 案

平成25年4月15日
測地学分科会地震火山部会
次期研究計画検討委員会

 プレート沈み込み帯に位置する日本列島では,地震活動及び火山活動が極めて活発であり,これまで多くの災害を引き起こしてきた。科学者は,地震・火山による災害に向き合い,それぞれの専門をいかして,これを軽減するために努力する責務がある。地震や火山噴火の理解に基づき,これらの発生を予測すること,また,地震・火山噴火の特性に合わせた対策につなげることが,防災・減災のために必要である。
 地震や火山噴火は,ほぼ同じ場所で繰り返し発生するという特徴がある。これは,地震や火山噴火の予測や発生への備えのためには有用な特徴ではあるが,周期性や規模のばらつきなどについての理解は十分とは言えない。大被害をもたらす大規模な地震や火山噴火は数十年に1回程度の低頻度であり,巨大地震や噴火になると数百年から数千年に1度である。近代的な観測データは過去100年ほどしかないため,地震や火山噴火の繰り返し特性を明らかにするために,歴史学や地質学に基づくものを含め,あらゆるデータを活用すべきである。
 地震は断層の滑り破壊により発生し,火山噴火はマグマの噴出であり,その発生様式には大きな違いがある。しかし,これらは日本列島に沈み込むプレートに起因し,共通の場で発生している。従って,地震・火山活動を支配する日本列島の地殻・上部マントルの構造やその変形,応力状態などを理解することは,地震や火山噴火のポテンシャルを知る上で重要である。また,地震や火山噴火は,応力場を擾乱(じょうらん)することにより相互に影響を及ぼし合い,時間的・空間的に近接して発生することも多い。地震発生と火山噴火の場を理解し,その時間変化を明らかにすることは,地震・火山どちらの研究にとっても必要であり,そのためには,地震学的・測地学的な観測データは必須である。基盤観測網により,日本列島域をほぼ一様な密度で,長期にわたって安定したデータを得られることは,地震発生と火山噴火の場を理解するために必要であると同時に,これらを予測するための研究にも不可欠である。さらに,先端的な観測・解析手法を含むあらゆる手段を用いて地震・火山現象に関するデータを取得することが,複雑な地震・火山現象を理解し,予測するためには重要である。
 限られた観測データから,地殻でどのような現象が発生しているかを推定し,それが大地震発生や火山噴火につながっていくかを判断するためには,地震・火山現象の物理モデルの活用が有用である。室内実験等による地震発生や火山噴火の素過程に基づく物理モデルを用いて数値シミュレーションを行い,これと観測データを比較することにより,地殻内で起こっている現象を定量的に理解すべきである。ただし,地殻内で発生する現象の理解は不十分であり,現在までに提案されている物理モデルがどの程度まで現実を表しているかは明確ではない。そのため,地震・火山現象の物理モデルの限界を常に念頭に置き,例えば,複数のモデルを競わせることにより,適用範囲が広く,観測データをより良く説明するモデルに発展させていかなければならない。さらに,現象を理解するためのモデルを,現象を予測するためのモデルに発展させるための研究が必要である。同時に,データとモデルの比較を通して,現象の予測のために必要なデータは何かを明確にすることも重要である。
 一方,地震発生や火山噴火を予測するためには,それらの物理化学過程の理解,検証を目指しつつも,経験則や新しい観測データを活用することも重要である。火山噴火の予知に関しては,必ずしもマグマ活動に関する数値モデルがない中で,理論的な背景を基にしながら,観測データに表れる異常現象の抽出や過去の事例を利用して,噴火発生の予知や推移の予測にある程度成功した例がある。地震や火山噴火は複雑で多様であるため,予測のための普遍法則を見いだすのは難しいが,過去のデータを十分に調べ,大地震発生に先行する現象の特性や出現頻度の解明,火山噴火に至る過程や推移の過程を確率的に表現することが必要である。
 地震発生や火山噴火の予測は災害軽減に直結するため,様々な手法を用いて,その実現を目指すべきである。ただ,その実現までの道筋は必ずしも明確ではないことを自覚すべきであるし,周知すべきである。地震の震源特性や伝播特性の理解の進展が,高精度の強震動や津波の評価につながり,地震や火山噴火特性の即時推定が避難等の対応に利用できるように,地震や火山噴火による災害を軽減する手段は多様である。災害軽減のために,多くの研究を試みるべきである。地震や火山噴火による災害を軽減するためには,それらが災害を引き起こすメカニズムを理解することや,それらに関する予測情報をどのように利用するかまで研究する必要がある。そのためには,関連する多くの研究分野の研究者や自治体等の防災担当者との連携は欠かせない。
 以上の考え方に基づき,本計画は以下の4項目を柱として推進する。

  1.  これまでに発生した地震や火山噴火の特性を解明し,地震や火山噴火が発生する場を理解し,地震や火山噴火の物理・化学過程を明らかにする「地震・火山現象の解明のための研究」
  2.  多様な手法により,地震や火山噴火の発生を予測する手法を開発する「地震発生・火山噴火の予測のための研究」
  3.  地震や火山噴火がどのように災害をもたらすかを解明し,地震・火山研究を災害予測に役立てるための「地震発生・火山噴火による災害誘因の予測のための研究」
  4.  観測やデータベース等の研究基盤の整備し,計画の進捗状況を把握して研究を効果的に推進する体制を構築するとともに,関連研究分野との連携を強化し,研究の現状を社会に広めるための「体制の整備」

 

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研究開発局地震・防災研究課

(研究開発局地震・防災研究課)

-- 登録:平成25年04月 --