○ 前章の観測研究計画の長期的な方向で述べた考え方に従い，これまでの計画のように地震や火山噴火の予知で災害軽減に資するという方針から，本計画からは，予知を目指す研究を継続しつつも計画の目的を広げ，国民の生命と暮らしを守る災害科学の一部として，地震・火山噴火研究を推進する方針に転換する。地震学や火山学を中核とし，災害や防災に関連する理学，工学，歴史学，考古学等の研究者も加わり，広い視野で地震・火山噴火の災害誘因の予測の研究を始める。つまり，地震や火山現象の理解にとどまらず，地震や火山噴火が引き起こす災害を知り，研究成果を地震，津波や火山噴火災害の軽減につなげることを目指す。このような方向転換の最初の5か年として，研究計画を策定する。
○ 本研究計画では，地震，津波及び火山噴火災害を引き起こす根本的な原因は，地震や火山噴火であるという認識から，まず，災害誘因に結び付く地震と火山噴火の仕組みを自然科学的に理解する研究を行う。次に，発災の原因である地震発生や火山噴火を科学的理解に基づき予測する手法を研究する。さらに，地震の揺れや津波，噴火など災害誘因となる自然現象を事前に及び即時的に予測・評価する研究を進める。最後に，これらの観測研究を進めるためには，長期的な取組が必要であり，また，成果が防災・減災に効果的に利活用される必要があることから，本計画の推進体制を整備する。以下の項目に分けて，計画を推進する。
地震・火山噴火現象を科学的に解明することは，それらの発生予測やそれに伴って起きる地震動，津波，降灰，火砕流等よる災害に備えるための基本として重要である。近代観測データだけでなく史料・考古・地質データも活用して，また，低頻度で大規模な現象に特に注目して，過去の地震や火山噴火の理解を進める「地震・火山現象に関する史料・考古・地質データの収集と整理」，「低頻度大規模地震・火山現象の解明」を行う。また，多項目の観測に基づき地震・火山噴火の発生場の理解を進め，地震・火山現象の物理・化学過程を理解に基づくモデルを構築するため，「地震・火山噴火発生場の解明」，「地震発生モデルの構築」，「火山現象のモデル化」を行う。
（1） 地震・火山現象に関する史料・考古・地質データの収集と整理
地震・火山現象とそれに伴う災害を長い時間スケールにわたって正確に把握するために，史料の解読・解釈，考古学的な発掘痕跡の集約，地質調査データの調査・分析を行う。近代的な観測データや現在の地震・火山関係の資料と対比・統合することを考慮して，データベース化を進める。
（2） 低頻度大規模地震・火山現象の解明
低頻度大規模地震・火山現象の発生過程や，それによる強震動，津波，噴火現象を理解するために，現在の地震学的・火山学的知見と対比しながら，近代的観測データの解析や史料・考古・地質データの解読・分析を進める。国外の事象も対象として事例を増やすとともに，最新のデータが得られている平成23年東北地方太平洋沖地震及びその津波の発生機構や余震・余効変動，近い将来南海トラフで発生し得る巨大地震の予測及び災害軽減に資する研究に注力する。
（3） 地震・火山噴火発生場の解明
地震断層やその周辺構造，マグマ溜まりや火道などの物理・化学的特性，また，それら周辺の応力・ひずみの時空間分布を明らかにするために，地震・地殻変動観測や電磁気探査等を実施する。地震と火山の相互作用や，平成23年東北地方太平洋沖地震及びその余効変動による大きな応力場の擾乱（じょうらん）等に着目し，地震活動や火山活動に及ぼす影響を調べる。得られた成果は，地震発生のモデル化や火山現象のモデル化などに利用する。
（4） 地震発生モデルの構築
地震発生予測のためのシミュレーションや高精度の地震動・津波のシミュレーションを効率的に行うためには，プレート境界面や地下の地震波伝播速度等の構造モデル，さらに，地殻・マントルの変形特性やプレート境界面の摩擦特性の分布が必要である。このため，これまでに得られたデータや新たな観測データに基づき，多くの研究で共通に利用可能な日本列島域の構造モデルを構築する。さらに，摩擦構成則や複雑な破壊現象を考慮した現実の現象をよりよく説明できる断層物理モデルを構築する。構造モデルと断層物理モデルを利用して，地震発生機構の定量的な理解や，プレート境界での多様な滑りを再現するシミュレーションに応用する。
（5） 火山現象のモデル化
大規模な災害を引き起こす可能性があるマグマ噴火と，噴火としての規模は小さいが突然発生するため危険性の高い水蒸気爆発や火山ガス噴出の発生を予測するため，多項目観測データや火山噴出物の解析から，先行現象やそれに続く様々な火山現象を捉え，それらの諸現象の物理・化学過程，相関・因果関係を明らかにする。その際，火山の性質や噴火様式に着目し，火山間の類似・相違点を比較検討する。さらに，マグマの挙動についての理論的及び実験的研究の成果を取り入れて，火山現象の物理・化学過程を明らかにし，そのモデル化を進める。
科学的理解に基づいた地震や火山噴火の予測を目指した研究を実施する。長期的な地震の防災・減災計画の基礎となる地震の規模や頻度の予測の高度化を目指した「地震発生の長期評価手法の高度化」，観測データと物理・統計モデルに基づくプレート境界の地震発生や地殻活動の定量的理解と予測を試みる「モニタリングによる地殻活動の理解と予測」，さらに，地震に先行すると報告されている事象の統計学的検証と発現過程理解に基づき地震発生の短期予測を目指す「地震先行現象に基づく予測」を行う。また，可能性のある噴火現象の推移を俯瞰（ふかん）的視点でまとめるとともに，火山活動の事象分岐論理を取り込み，噴火の発生，規模，様式，及び推移の予測を目指す「噴火事象系統樹の高度化」を行う。
（1） 地震発生長期評価手法の高度化
地震発生の長期的評価は，地震災害に備えるための基本であり，信頼性や精度の向上は重要である。史料・考古・地質データ等に基づき推定された長期間の地震の繰り返し特性を活用し， さらに，近年の観測データや数値シミュレーションなどを利用する手法を開発して，地震発生の長期評価手法の高度化を行う。
（2） モニタリングによる地殻活動の理解と予測
観測網の充実により地殻活動の詳細を把握することが可能になってきた。これを利用して地殻活動予測を行うために，地震発生場の研究に基づき開発された物理モデルを利用した数値シミュレーションと観測データを比較することにより地殻内の状態を定量的に推定し，地殻活動予測を試みる。また，地震活動等を利用して地殻活動の予測を行い，その予測の性能を評価する。
（3） 地震先行現象に基づく予測
地震短期予測のためには，地震発生に先行する様々な現象を利用することができれば有効である。地震に先行する現象の報告は多いが，非常に多様であり，系統性は明瞭ではない。先行現象捕捉のための観測を行い，これまでに得られているデータも含めて，現象と地震の関係を統計的に評価する。様々な現象と地震の関係の統計的な有意性を確かめつつその有意性の物理的根拠を研究する。
（4） 火山噴火事象系統樹の高度化
可能性のある噴火現象を網羅し，火山活動の推移を俯瞰（ふかん）的に理解するため，史料，地質学調査，観測データ等を多角的に取り入れ，近い将来に火山災害が懸念される火山について，火山活動や噴火現象の時系列を噴火事象系統樹としてまとめる。また，火山活動の活発化や噴火の発生，噴火発生後の噴火規模や活動様式の急激な変化の予測を行うため，事象分岐条件をこれまでの火山学的知見や本計画の成果を基に，観測データの特徴，火山噴出物の解析等から導き出すことを目指す。
東日本大震災以降，社会的な要請に応えた地震・火山噴火に関する研究の推進が強く望まれている。社会の側から見た災害事象は，地震・火山噴火という自然現象が引き起こす地震動，津波や噴煙などの「誘因」が，自然・社会「素因」に働きかけ，その作用・影響が顕在化し被害をもたらすことである。地震・火山噴火研究の成果を効果的に社会還元するためには，理学，工学，人文学，社会科学等の複合領域の知見を有機的につなげ，地形・地盤・海水等の自然素因や人間・社会基盤等やまち・くらし・経済等の社会素因への影響・被害という視点から，災害誘因の研究を推進していく必要がある。このため「事前予測手法の研究」「即時予測手法の研究」「地震・火山災害事例の研究」「災害発生機構の解明」「被害軽減のための災害情報の高度化」を実施し，防災・減災に資することを目指す。
（1） 事前予測手法の研究
地震・火山による災害対策に資するため，地震や火山噴火に伴う地震動，津波，地滑り，山体崩壊等の災害誘因を，地震や火山噴火前に高精度に予測する手法を開発する。そのために，本計画で得られる地震発生や火山噴火の理解や，構造モデル等の最新の研究成果を利用して，災害誘因の予測研究を行う。
（2） 即時予測手法の研究
地震や火山噴火に伴う地震動や津波，降灰・噴石，山体崩壊等の災害誘因を，地震や火山噴火発生直後に高精度かつ即時的に予測するために，各種観測データの利用法や解析手法開発の研究を進める。
（3） 地震・火山災害事例の研究
強震動・大規模噴火などの災害誘因が，地形・地盤など災害の自然素因のみでなく，建造物や諸施設の脆弱（ぜいじゃく）性などの社会素因とどう結び付いて災害を出現させたかを，近代観測開始前を含め長期的視野をもって明らかにする。歴史記録に基づき地震・火山災害の特性や地域性を明らかにし，データベース化を図るとともに，地震・火山噴火による災害と社会環境の関係を明らかにする。
（4） 災害発生機構の解明
誘因である「地震発生・火山噴火」が，自然素因に与える作用力，社会素因の損傷・破壊・途絶に与える影響，社会影響素因の被害拡大・社会混乱に与える波及効果を検証し，災害発生機構の解明を進める。それらの関係性において，「二次災害の抑止」「被害の軽減化」「社会混乱の防止」などの防災・減災に資するための誘因研究の新たなモデルを複合学術領域で構築し，自然・社会の変化に応じた研究推進を通して，地震・火山噴火の個別課題の社会的位置付けを検証する。特に，社会的影響の大きな首都圏などの大都市圏で想定される地震災害については，重点的に推し進める。
（5） 被害軽減のための災害情報の高度化
地震発生・火山噴火の予測は，現段階ではデータの総合的判断に基づくことが多く，決定論的あるいは確率を付与した情報や，確度の高い情報を発信することは難しい。このような不確実な予測情報を災害軽減のために有効に役立てるための方法を検討する。また，地震発生・火山噴火に関わる平常時の「災害啓発情報」，発災直前の「災害予測情報」，発災直後の「災害情報」，復旧・復興期の「災害関連情報」についても，災害素因の影響も考慮したリスク・コミュニケーションの方法論などに基づいて災害情報の高度化を進める。
観測研究の成果が防災・減災に効果的に役立つためには，関連機関との連携の下に，適切な計画推進体制を整備する必要がある。さらに，長い時間スケールをもつ地震・火山現象の理解とその予測には，基盤となる観測網の維持・拡充を進め，データを継続的に取得するとともに，膨大なデータの効率的利用が重要である。地震・火山災害を軽減するためには，防災研究分野や行政機関との連携を強化し，成果が適切に利活用される筋道を作ることが必要である。また，長い時間スケールで観測研究を実施できるよう若手研究者・技術者の育成に努め，さらに観測事例を増やすために国際的な共同研究を推進するとともに，国際交流を進め，各国の防災研究を学ぶことも必要である。
（1） 推進体制の整備
国民の生命と暮らしを守る実用科学としての地震・火山研究を実施し，成果が防災・減災に効果的に役立つことのできるような計画推進体制を作る。このために，社会の中の科学としての観点から，地震・火山防災行政，自然災害研究の中で本計画がどのように貢献するべきかを十分に踏まえた上で実施計画を立案し，推進する。特に，地震調査研究推進本部との一層の連携を図る。さらに，計画の進捗状況を把握し，計画の達成度を評価し，計画実施に関する問題点と今後の課題の整理を行い，次の実施計画に反映させる体制を整備する。このために，各機関の実行計画に関する情報交換及び協力・連携方策の検討を行い，成果が効果的に利活用される仕組みを構築する。
（2） 研究基盤の開発・整備
防災情報の発表や，地震や火山活動の評価，防災・減災の基盤となる地震・火山研究に必要な観測データを取得するため，行政官庁，研究開発法人や全国の大学が協力して，日本全土の陸域に展開されている地震や地殻変動などの観測基盤を維持・拡充するとともに，近年新たに設置が進められている海域や火口近傍における観測体制を強化する。これらの観測網で取得される大量の地震・火山観測データを効率的に流通するためのシステムを維持・拡充する。また，全国の大学や関連機関の研究者が協力して観測研究を推進するため，国立大学法人東京大学地震研究所（地震火山科学の共同利用・共同研究拠点）に設置された地震・火山噴火予知研究協議会が中核となり，本計画で得られる観測データ・調査資料等の基礎的資料や研究成果である構造モデル，解析結果やソフトウエア等をデータベース化し，これらを研究者間で共有する仕組みを構築する。さらに，地震や火山噴火時に全国の研究者が連携して効率的に臨時観測を行うための体制を整える。新たな観測技術の開発や，地殻活動モニタリング等の技術の高度化を行い，計画を推進する。
（3） 関連研究分野との連携の強化
本計画が災害科学に貢献すべきであるという観点から，理学だけではなく工学，人文・社会科学等の関連研究分野との連携を図る。近代的な観測の行われた期間は，地震や火山噴火現象の推移を理解して予測するには短すぎることから，過去の事例を調査する歴史災害研究を行うことが不可欠である。これらの観点から，地震・火山噴火災害軽減の課題を解決するための分野間連携の学際研究を進める体制を構築する。
（4） 研究者・技術者・防災専門家教育
地震・火山噴火の発生予測の方法の構築とその検証には，世代を超えた継続的な観測研究と人材育成が不可欠である。また，物理学・化学のような基礎的な学術分野だけでなく，地学，歴史学などのフィールド調査が重要な分野や数値計算技術などの科学技術まで幅広い知識の習得が必要である。さらに，地震・火山の専門教育を受けたものが防災・科学技術に関わる行政・企業・教育機関に携わることは重要である。このような観点から，複数の教育・行政機関が連携し，観測研究を生かした教育活動を継続して，若手研究者・技術者を育成する。
（5） 社会との共通理解の醸成と災害教育
社会との共通理解の醸成のため，関連機関が協力して，研究成果を社会に分かりやすく伝えるための取組を強化する。なお，その基礎として学校教育，社会教育などで，体系的で創造的な防災教育を行う体制を構築する必要がある。また，地震・火山科学が社会に発信する情報を含め，広く災害情報の在り方についても検討する。
（6） 国際共同研究・国際協力
大規模な地震・津波，火山噴火災害は，世界各地で発生することから，国際的な防災・研究機関と連携を強める。特に，低頻度の災害とその誘因の研究をするためには，日本だけでなく海外の他の地域の事例を研究する必要があることから，国際的な共同研究を行う体制を整備する。さらに，災害科学の先進国である我が国の責務として，開発途上国における地震・火山噴火災害の防止・軽減に貢献する体制の維持・整備を行う。
研究開発局地震・防災研究課