17:15 〜 18:30
[MIS34-P64] 近地強震記録の逆解析による2016年熊本地震の3地震の震源過程
キーワード：2016年熊本地震、震源過程、アスペリティ
■はじめに
熊本県の熊本市から阿蘇山にかけての一帯では，2016年4月14日に，Mj6.5の地震を皮切りに，翌15日にMj6.4，さらに16日にはMj7.0の主要な地震と数多くの余震が連続して発生し，それらの地震で2回の震度7を含む強震動により大きな被害が発生した．ここでは，強震記録をもとにこれら3つの地震の震源過程を逆解析で推定した．
■震源過程の解析
3地震の解析で共通している条件を示す．解析には，防災科研K-NET, KiK-net（地中）の加速度記録を用いた．加速度記録には周期1.25-20秒（0.05-0.8 Hz）のバンドパスフィルターをかけたうえで積分して，速度波形とした．
速度構造モデルには，最表層はPS検層の結果を簡略化したものを，検層より深いところでは観測点直下のJ-SHISによるモデルを，さらにJ-SHISモデルでVpが5 km/s以上となる深度以深を人工地震探査による結果（安藤・他，2003）を参照してモデルを作成した．理論グリーン関数は，離散化波数法（Bouchon, 1981）と反射・透過係数行列法(Kennett and Kerry, 1979)により求めた．断層面を空間方向には小断層に分割し，時間方向には0.6秒間隔でパルス幅1.2秒のスムーズドランプ関数を複数個並べて，時空間的に離散化して，理論波形を計算した．逆解析にはマルチタイムウィンドウインバージョン法(Hartzell and Heaton, 1983)を用いた．断層面の平滑化係数はABIC最小を示す震源モデルのものとした．第1タイムウィンドウ伝播速度 VFTを1.8～2.5 km/sの範囲で震源モデルを求め，残差が極小となったものを最適解とした．
□4/14 21:26に発生した地震（Mj6.5） 断層面は，F-netによるメカニズム解をもとに日奈久断層に沿うように設定し，北端を布田川断層との交点付近に設定した．解析では断層面の大きさを長さ・幅共に14 kmとし，タイムウィンドウを3個設定した．解析で得られた結果は，断層面全体のM0は1.6×1018 Nm (Mw 6.1)，最大すべり量が0.8 m，平均すべり量は0.3 mであった．VFTは2.0 km/sが最適解を示した．アスペリティが破壊開始点近傍と北端の2か所に求められた．ただし，波形の再現性にはまだ課題があり，特にKiK-net益城観測点の波形が再現できていないことが課題である．
□4/15 00:03の地震（Mj6.4） 断層面は，F-netによるメカニズム解をもとに日奈久断層に沿うように設定し，4/14のMj6.5の地震の南側に設定した．解析では断層面の大きさを長さ12 km，幅9.6 kmとし，タイムウィンドウを3個設定した．解析で得られた結果は，断層面全体のM0は1.0×1018 Nm (Mw 5.9)，最大すべり量が0.9 m，平均すべり量が0.3 mであった．VFTは2.0 km/sが最適解を示した．アスペリティが破壊開始点のやや南側に求められた．また，破壊開始点付近に，すべり量は小さいものの，最大モーメントレートの大きな領域（HRA; 吉田・他，2012，地震学会）が見られた．
□4/16 01:25の地震（Mj7.3） この地震では，破壊開始点として気象庁一元化震源をもとに設定し，走向，傾斜角を断層面上端が布田川断層に沿うように，走向N236°E，傾斜88°とした．断層面の長さは34 km，幅は18 kmとし，タイムウィンドウを6個設定した．解析で得られた結果は，断層面全体のM0は3.6×1019 Nm (Mw 7.0)，最大すべり量が4.5 m，平均すべり量は1.8 mであった．VFTは2.0 km/sが最適解を示した．アスペリティが破壊開始点の東側浅部に求められ，益城町から西原村にかけて多くの地表地震断層が報告された領域に対応する．
■スケーリング則
解析した3地震の平均すべり量と地震モーメントを比較すると，ほぼSomerville et al. (1999)のスケーリング則に対応する．また，アスペリティの面積とモーメントの比率では，Mj6.5とMj6.4の地震はスケーリング則に対応するが，Mj7.3の地震ではややアスペリティの面積が小さい．
■課題と今後
グリーン関数の精度を小地震を使うなどして改良する必要がある．その後，より確からしい震源モデルを求め，強震動予測のためのパラメータの改良に寄与する予定である．
■謝辞 防災科研K-NET, KiK-netのデータを用いました．本研究は平成28年度原子力施設等防災対策等委託費（地震動評価における不確かさの評価手法の検討）事業による成果の一部である．
熊本県の熊本市から阿蘇山にかけての一帯では，2016年4月14日に，Mj6.5の地震を皮切りに，翌15日にMj6.4，さらに16日にはMj7.0の主要な地震と数多くの余震が連続して発生し，それらの地震で2回の震度7を含む強震動により大きな被害が発生した．ここでは，強震記録をもとにこれら3つの地震の震源過程を逆解析で推定した．
■震源過程の解析
3地震の解析で共通している条件を示す．解析には，防災科研K-NET, KiK-net（地中）の加速度記録を用いた．加速度記録には周期1.25-20秒（0.05-0.8 Hz）のバンドパスフィルターをかけたうえで積分して，速度波形とした．
速度構造モデルには，最表層はPS検層の結果を簡略化したものを，検層より深いところでは観測点直下のJ-SHISによるモデルを，さらにJ-SHISモデルでVpが5 km/s以上となる深度以深を人工地震探査による結果（安藤・他，2003）を参照してモデルを作成した．理論グリーン関数は，離散化波数法（Bouchon, 1981）と反射・透過係数行列法(Kennett and Kerry, 1979)により求めた．断層面を空間方向には小断層に分割し，時間方向には0.6秒間隔でパルス幅1.2秒のスムーズドランプ関数を複数個並べて，時空間的に離散化して，理論波形を計算した．逆解析にはマルチタイムウィンドウインバージョン法(Hartzell and Heaton, 1983)を用いた．断層面の平滑化係数はABIC最小を示す震源モデルのものとした．第1タイムウィンドウ伝播速度 VFTを1.8～2.5 km/sの範囲で震源モデルを求め，残差が極小となったものを最適解とした．
□4/14 21:26に発生した地震（Mj6.5） 断層面は，F-netによるメカニズム解をもとに日奈久断層に沿うように設定し，北端を布田川断層との交点付近に設定した．解析では断層面の大きさを長さ・幅共に14 kmとし，タイムウィンドウを3個設定した．解析で得られた結果は，断層面全体のM0は1.6×1018 Nm (Mw 6.1)，最大すべり量が0.8 m，平均すべり量は0.3 mであった．VFTは2.0 km/sが最適解を示した．アスペリティが破壊開始点近傍と北端の2か所に求められた．ただし，波形の再現性にはまだ課題があり，特にKiK-net益城観測点の波形が再現できていないことが課題である．
□4/15 00:03の地震（Mj6.4） 断層面は，F-netによるメカニズム解をもとに日奈久断層に沿うように設定し，4/14のMj6.5の地震の南側に設定した．解析では断層面の大きさを長さ12 km，幅9.6 kmとし，タイムウィンドウを3個設定した．解析で得られた結果は，断層面全体のM0は1.0×1018 Nm (Mw 5.9)，最大すべり量が0.9 m，平均すべり量が0.3 mであった．VFTは2.0 km/sが最適解を示した．アスペリティが破壊開始点のやや南側に求められた．また，破壊開始点付近に，すべり量は小さいものの，最大モーメントレートの大きな領域（HRA; 吉田・他，2012，地震学会）が見られた．
□4/16 01:25の地震（Mj7.3） この地震では，破壊開始点として気象庁一元化震源をもとに設定し，走向，傾斜角を断層面上端が布田川断層に沿うように，走向N236°E，傾斜88°とした．断層面の長さは34 km，幅は18 kmとし，タイムウィンドウを6個設定した．解析で得られた結果は，断層面全体のM0は3.6×1019 Nm (Mw 7.0)，最大すべり量が4.5 m，平均すべり量は1.8 mであった．VFTは2.0 km/sが最適解を示した．アスペリティが破壊開始点の東側浅部に求められ，益城町から西原村にかけて多くの地表地震断層が報告された領域に対応する．
■スケーリング則
解析した3地震の平均すべり量と地震モーメントを比較すると，ほぼSomerville et al. (1999)のスケーリング則に対応する．また，アスペリティの面積とモーメントの比率では，Mj6.5とMj6.4の地震はスケーリング則に対応するが，Mj7.3の地震ではややアスペリティの面積が小さい．
■課題と今後
グリーン関数の精度を小地震を使うなどして改良する必要がある．その後，より確からしい震源モデルを求め，強震動予測のためのパラメータの改良に寄与する予定である．
■謝辞 防災科研K-NET, KiK-netのデータを用いました．本研究は平成28年度原子力施設等防災対策等委託費（地震動評価における不確かさの評価手法の検討）事業による成果の一部である．