地震予知の科学日本地震学会地震予知検討委員会編～第3章～この10年で何が明らかになってきたのか 3041-6007 小川聡美目次 アスペリティとは？ 地震を起こさないゆっくりすべり 地震のシュミレーション 種々の観測網 中期予知に向けてはじめに天気予報原因気圧・気温・水蒸気気圧・風向・風速などの物理量を測定し、物理法則に基づいてコンピュータで解析・予測。長期予知結果中期予過去の大地震の発生履歴に基づいている。知アスペリティとは何かプレート同士の固着固着がはがれる＝地震発生固着の様子・アスペリティモデル普段は強く固着していて地震時に急激にすべって強い地震波を出す領域アスペリティ普段からじわじわずるずるとゆっくりすべっている領域ゆっくりすべり域アスペリティの特徴地震が繰り返し起きてもアスペリティの場所はあまり変わらないゆっくりすべり域でのプレート境界のすべりアスペリティへの応力の集中をまねくアスペリティには地域性があり、過去の地震から求められたアスペリティの位置と大きさは将来の大地震の起こる場所と大きさを概略的に示しているアスペリティモデルの優れた点わかりやすい二元論的概念アスペリティとゆっくりすべり域という単純でわかりやすい概念。多くの観測や実験結果の説明の議論に用いられる回数が多い。モデルの検証や高度化の速度が速くなる。摩擦法則によって表現されるモデル方程式ですべりの様子が表現され、理論的思考が可能に。シュミレーションが可能に！！アスペリティモデルで説明できる最近の地震 2003年十勝沖地震 (M8.0) ●1952年の十勝沖地震(M8.2)のプレート境界でのすべり量の分布と一致アスペリティ領域は地震のたびに変化しない ●地震後の余効すべりの場所が、急激なすべりの起きた場所の周辺であった。アスペリティとゆっくりすべり域は棲み分けている学者を悩ませる地震南海トラフ沿いの巨大地震(東海・東南海・南海地震) それぞれ独立したアスペリティが引き起こす地震であり、それぞれに規模は決まっているが、同時に破壊するアスペリティの組み合わせによって全体の地震の規模や震源域の広がりが決まる。宮城県沖地震約40年間隔で大きな地震が発生。 2005年8月に発生した地震は想定の半分程度のエネルギー量のものであった。これまでの地震の再検討により、複数のアスペリティの関与が発見された。複数のアスペリティの組み合わせによる地震地震カップリングプレートの沈み込みに見合うだけの巨大地震が発生している１００％普段はしっかり固着していて地震時のみにすべるアスペリティ領域。巨大地震が発生していない０％普段からずるずるすべっているゆっくりすべり域。太平洋側の北緯39度以北の三陸沖などでは30～40％ 39度以南の日本海溝では5％以下伊豆・小笠原海溝では0％南海トラフでは100％地震を起こさないゆっくりすべり秒速数メートル程度の速さで断層面がすべる大地震に対して桁違いにゆっくりと断層面がすべり、数時間、数日、数ヶ月、ときには数年にわたって継続する現象。 GPS・歪計・傾斜計 ①長期的ゆっくりすべり ex.東海スロースリップ ②短期的ゆっくりすべり ex.房総スロースリップ北海道・東北日本のゆっくりすべりと相似地震アスペリティのプレート境界に占める面積の割合は場所によって違う南海トラフ＞北海道・東北の日本海溝沿いふだんからゆっくりすべっている ●大きなアスペリティ・・・被害を発生するような大きな揺れ ●小さなアスペリティ・・・人体に感じないような弱い揺れ一回の地震ですべる量が少ないので頻繁に地震が起きる小さな地震の回数はアスペリティ周辺のゆっくりすべり域のすべり量に比例する相似地震東海スロースリップ（国土地理院HPより） 200年6月から8月にかけて伊豆半島南東沖の三宅島で活発な火山活動と群発地震活動が生じた。それと同時に、浜松と掛川のGPSで南東方向への動きが観測された。この動きはほぼ 5年継続し、定常的な動きに戻った。面積とすべりの大きさからM７．１の地震に匹敵するエネルギーが放出された。深部低周波微動と短期的ゆっくりすべり火山地帯でもないのに低周波が卓越しS波ばかりが見える地震群四国西南部の地震観測記録点で異常な低周波の振動を記録同時に・・・継続時間が数日、M６程度のゆっくりすべりが半年に1度起きていた。地震・ゆっくりすべりなど、プレート境界面では実に多彩なすべりの現象があるコンピュータシュミレーションの進歩プレート境界での地震発生の特徴が再現されつつある必要条件 ● 日本列島の地殻の変形を表す方程式 ● 摩擦法則をプレート境界に適用する ● 地殻の硬さとプレートが沈み込む速度地震発生予測の可能性があるモデルに基づいて、地震の原因に関する現象を観測から抽出するとともに、シュミレーションによって予測「結果」に基づく予測から「原因」に基づく予測へ地震発生サイクルのシュミレーション摩擦法則・地殻の硬さ・プレート速度断層の各部分について、断層をすべらせようとする力と摩擦抵抗のかねあいで断層の各部分がどのようなすべり速度で動くか(固着するか) を計算することができる。地震の繰り返しのシュミレーションが可能に！！繰り返し間隔の変化のパターンの再現南海東南海 1707 東海 M8.6 南海東南海 M8.7 147年 1854 M8.4 1854 M8.4 109年 M8.6 1日半 M8.4 7日 90年 1946 M8.0 東海 1944 M7.9 2年歴史地震 103年 M8.6 M8.1 97日シュミレーション研究の進歩を支えた種々の観測網 ●全国を一様におおう高密度な観測網が新たに整備され、かつデータが公開されたこと ●観測やシュミレーションに用いるコンピュータや通信技術が飛躍的に高度化したこと Ex) Hi-Net(高感度地震観測網約800地点) 防災科学技術所 K-NET(強震観測網約1000地点) 防災科学技術所 GEONET 国土地理院コンピュータ環境の進歩中期予知に向けてシュミレーションと観測の融合予測した地震が起こる前から誤差を小さくするためにどのようなデータが必要かわかったりモデルを改良精度向上中期予知によって地震が切迫していることが分かれば、その断層の固着状態を集中的に観測することができる直前予知へ！！