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東大地震研・IFREE・東工大・防災科研－地球シミュレータセンター H20年度共同研究プロジェクト
サブプロジェクト②
３次元不均質場での波動伝播と強震動シミュレーション
「連動性を評価した強震動・津波予測
及び地震津波被害予測研究」
研究代表者：古村孝志（東京大学地震研究所）
古村孝志*1,2
*1東京大学大学院情報学環
*2東京大学地震研究所
（研究実施機関）
東大総合防災情報研究センター
東北大災害制御研究センター
名古屋大都市環境学専攻
京大防災研究所
海洋研究開発機構
古村孝志
今村文彦
福和伸夫
牧紀男
金田義行
総合防災情報研究センター
サブプロ②（防災課題）全体計画
（目的）連動地震発生による強震動と津波の被害の明確化、
実現性の高い復興・復旧シナリオの評価
③地盤増幅、構造物影響評価
（名古屋大）
④避難、復旧・復興施策
（京大防災研）
①強震動と津波の評価
（東大）
②河川遡上・浸水計算、
ハザードマップ（東北大）
高知
避難マップ
⑥陸海統合モデル、
浅層地盤モデル
（海洋研究開発機構）
津波遡上
⑤地域研究会の運営
（海洋研究開発機構）
H21年度研究計画東京大学
★東海・東南海・南海地震の発生様式の多様性
（１）震源破壊様式が強震動・津波に与える影響
（破壊方向、断層面不均質性 etc.）
（２）過去の地震の震源モデルの明確化
津波遡上計算との連成、津波災害の
高精度予測（東北大G）
伊勢
尾鷲
高知
結合（連成）
断層破壊伝播の影響：長周期地震動の増幅
【モデルA】南海地震  東海地震
やや長周期地震動（T>4s）では、
破壊伝播（Directivity）効果が大きい
（モデルA）
（モデルB）
【モデルB】南海地震  東海地震
（モデルC）
名古屋
南海・東南海・東海地震単独ｖｓ連動発生の影響
★同時発生／単独発生による強震動
・地動の強さ（震度）は同じ
・重ねあわせによる増幅なし
（短波長地震動のランダム性）
東海・東南海地震のみ
南海地震のみ
(a) 南海・東海地震同時
(b) 最大 [南海、東海地震]
10cm/s
20cm/s
50cm/s
高知
名古屋
高知
静岡
PGV
名古屋
静岡
PGV
1707年宝永地震の震源モデル再評価（１）津波湖の発見
従来の宝永地震モデル
地震地殻変動
沈降
-2 m
2m
Ando (1975) M8.4
隆起
津波湖
震源モデル（安中, 2003）
津波湖（大分県佐伯市）
沈降？
龍神池
龍神池津波堆積物
（1707宝永、1361正平、
694天武地震）
相田 (1981) M8.4
写真：高知大岡村教授による
（矛盾）現状の震源モデルでは、
大分～宮崎の沈降（津波湖）、津波高を説明できない
宝永地震津波高
1707年宝永地震の震源モデル再評価（２）日向灘セグメント
（新）宝永地震モデルと地殻変動
(1) GPS観測による地殻変動
上下変動速度（mm/年）
1999/08 - 2009/08
沈降
隆起
龍神池
地震間には隆起
25cm/100年
沈降
データは国土地理院による
(2) GPS解析:プレート固着・すべり遅れ
橋本・鷺谷・松浦（2009）
隆起
日向灘セグメント（M7.5）
日向灘セグメント
サイズ： 70*100 km
滑り量： 4.7m
規模： Mw=7.8
(b) プレート深度モデルに基づく
地震発生帯の深さ分布評価
JAMATEC (2008)
本プロジェクト
1707年宝永地震の震源モデル再評価（３）津波
１７０７年宝永地震による津波（佐伯市、龍神池付近）
龍神池入り口の流速
龍神池
龍神池
10 m
大分県佐伯市
1707年宝永地震の震源モデル再評価（３）津波
（１）新宝永地震モデル（高速破壊）
（南海・日向灘： Vr=2.7km/s）
津波高（ｍ）
津波高（ｍ）
宮崎
（２）宝永地震モデル（低速破壊）
（南海・日向灘： Vr=0.4km/s）
大分
計算
観測
宇和島
足摺岬
高知
計算
観測
1707年宝永地震の震源モデル再評価（５）地震動
1707年宝永地震の震源モデル再評価（６）地震動
震度
(a) 宝永地震モデル
10 cm/s
20 cm/s
50 cm/s
地動速度
地震動シミュレーション
宮崎
(b) 修正宝永地震モデル
（＋日向灘セグメント）
地動速度
H22年度計画：サブプロ② （防災課題）全体
（１）強震動と津波被害の「最悪シナリオ」となる連動条件
（２）強震動と津波被害予測・リスクマップの作成
（３）中低層（学校）、長周期構造物等の挙動、被害による社会影響
（４）被災地域の類型化、連動発生による社会影響の明確化
（５）地域研究会と協働による被害軽減方策の検討
H22計画（１）：最悪シナリオ＝ゆっくり破壊の可能性
（A）津波インバージョン
Baba and Cummins (2005)
四国全域（土佐湾～紀伊水道）
（B）強震動・遠地実体波
インバージョン室谷 (2007)
四国の東半分（室戸岬～土佐碆）
南海地震の震源域：
東側：高速破壊
（強震動と津波生成）
西側：低速破壊？
（津波のみ生成？）
H22計画（２）：最悪シナリオ＝慶長津波地震のメカニズム
（A）慶長地震モデル
プレート固着域
南海地震震源域
A
B
Nakanishi et al. (2002),
Kodaira et al. (2000)
津波高（モデルA～B）
A
B
連動発生による地震・津波予測精度の向上、防災に向けた課題
サブプロ②
防災課題
（サブプロ②防災課題）
南海トラフ地震の連動発生の影響
（１）連動同時、時間差（十数分）発生による影響評、価最悪シナリオ
（２）被害予測、避難に必要となるモデル精度の分解能の見積もり
サブプロ①
シミュレーション課題
（サブプロ①シミュレーション課題）
連動性、断層破壊の多様性理解
（１）断層破壊の連動・停止、破壊遅れを支配する要因は？
（２）多様な連動シナリオはどこまで予測可能か？
サブプロ①
観測課題
（サブプロ①観測課題）
断層運動の多様性と地下構造の対応理解
（１）断層破壊の動的特性（ゆっくり地震）を規定する場？
（２）南海トラフ巨大地震の再調査（津波堆積物等）
岡村（2008）

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