電磁気学的広帯域先行現象の観測的検証とその発現メカニズムに関する研究

課題番号：2501

（1）実施機関名：

東海大学

（2）研究課題（または観測項目）名：

電磁気学的広帯域先行現象の観測的検証とその発現メカニズムに関する研究

（3）最も関連の深い建議の項目：

2．地震・火山現象解明のための観測研究の推進
（3）地震発生先行・破壊過程と火山噴火過程
（3‐1）地震発生先行過程
　ア．観測データによる先行現象の評価

（4）その他関連する建議の項目：

2．地震・火山現象解明のための観測研究の推進
（3）地震発生先行・破壊過程と火山噴火過程
（3‐1）地震発生先行過程
　イ．先行現象の発生機構の解明

（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：

新規研究

（6）本課題の5ヶ年の到達目標：

　本課題は地震および火山噴火の短期・直前予測実現のために避けて通れない先行現象の実在性に関する基礎研究と位置づける。研究期間内に電磁気学的な手法（地電流、地磁気観測）を用いた再現性のある先行現象の存在証明と、新たな電磁現象発現メカニズム仮説の実験的検証を目指すものである。
　地震予知研究の究極の目的の一つが短期・直前予測の実現である事は明白であり、特に時間精度の向上には、先行現象を活用する以外方法は無い。先行現象を直前予測に役立たせるためにも、その物理的意義を解明するためにも、まず有効な先行現象を抽出し、統計的な検定を経る事がプロセスとして必要であろう。本課題では、DC‐ULF帯およびVLF帯の電磁現象について取り扱う。VLF帯の先行現象は、先行現象の発生場所が震央（震源）である可能性も高く、先行現象と発生した地震との対応付けが比較的容易である可能性が高いと考えている。
　一方で電磁現象発現メカニズムについては、従来から研究が進んでいる流動電位仮説ではなく、正孔電荷キャリア仮説の実験的検証を行う。正孔電荷キャリア仮説は、電磁現象の発現に際し、岩石・鉱物の変形や加熱だけで対応でき、微小破壊を必要としない。一般に電磁気学的先行現象が認知されない理由が電磁現象発現時の力学的対応現象の欠如であろう。特に微小破壊を仮定するメカニズムは、「微小破壊は微小地震そのもの」という事実に反論できないが、本メカニズムはこの問題を解決する可能性がある．

（7）本課題の5ヵ年計画の概要：

　平成21年度においては、DC‐ULF帯の電磁気観測点を、これまで先行現象が観測された可能性の高い伊豆諸島（神津島、新島等）に設置および設置準備を行なう。またより高い周波数であるVLF帯の観測装置の設計および作成を実施するとともに、地殻内部での電磁波伝搬に関するシミュレーションソフトウエアの設計を行なう．電磁現象発現メカニズムの解明に関しては、正孔電荷仮説を検証するための基礎的な室内岩石実験を開始する。
　平成22年度においては、伊豆諸島の観測点を本格稼動させ、一部観測点ではVLFの観測装置も稼動させる。また観測点周辺の電磁気学的な浅部構造探査を実施する。さらに電磁現象発現メカニズムの解明のための正孔電荷仮説に関連する実験を集中的に実施する。
　平成23年度においては、観測を継続するとともに、電磁波の地殻内部伝播に関するソフトウエアを完成させ、稼動させる。電磁現象発現メカニズムの解明のための室内実験の取りまとめを行なう。
　平成24年度においては、各種観測を継続するとともに、観測結果の統計的検定作業を開始する。また広帯域電磁波の地殻内部伝播に関する解析結果を取りまとめる。
　平成25年度においては、各種観測を継続し、結果をとりまとめ、統計的な検定を実施し、電磁気学的な現象が有意な先行現象と判断できるかについて、一定の結論を出す。

（8）実施機関の参加者氏名または部署等名：

東海大学
　長尾年恭、佐柳敬造、川畑広紀、竹内昭洋、アイダン・オメル、馬塲久紀

他機関との共同研究の有無：有
　東京学芸大学（鴨川　仁）、千葉大学（服部克己）、京都産業大学（筒井　稔）、
　中部大学（井筒　潤）、富山大学（楠本成寿）

（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：東海大学海洋研究所地震予知研究センター
電話：054‐334‐0411（代表）
e‐mail：webmaster@sems‐tokaiuniv.jp
URL：http://www.sems‐tokaiuniv.jp/EPRCJ/