16:30 〜 16:45
[SSS11-05] 断層破壊指向性を考慮したスペクトルインバージョン手法の開発に向けて
キーワード：スペクトルインバージョン、断層破壊指向性、震源スペクトル
スペクトルインバージョンは，複数観測点，複数地震の地震動記録から震源，伝播経路，サイト増幅の各特性を分離する手法として，岩田・入倉 (1986)をはじめとして国内外で広く適用されている．染井・他 (2020)は，2016年熊本地震系列の強震記録に対するスペクトルインバージョン結果（染井・他, 2019）について，各観測点の観測スペクトルから伝播経路とサイト増幅特性を周波数領域で除したもの（以下，観測点震源スペクトルと呼ぶ）のばらつきに方位依存性を示す地震があることを見出し，その原因が断層破壊指向性であることを示した．そこで，本研究では断層破壊指向性を考慮したスペクトルインバージョン手法の開発に向けて，観測点震源スペクトルのばらつきから破壊指向性係数を推定した．
従来のスペクトルインバージョン結果から得られた観測点震源スペクトルには，複数の地震でコーナー周波数とそれより高周波数側のスペクトルの傾き（fall-off rate）に系統的な方位依存性が確認されたことから，観測点毎のfall-off rateのばらつきを，線震源のバイラテラル破壊を仮定した破壊指向性係数（例えば，McGuire, 2004）によって説明することを試みた．破壊指向性係数を推定する際，S波速度は3.4 km/sと仮定し，震源と観測点の間の鉛直方向を伝播する角度は，JMA2001の1次元速度構造モデル（上野・他, 2002）を使用した射出角を考慮した．破壊指向性係数のモデルパラメータは，線震源の破壊方向（水平方向は真北からの方位角，鉛直方向は真下から上向きの角度），破壊速度，及びdirectivity ratioとした．directivity ratio は，0から1の範囲でユニラテラル破壊の割合を表す指標であり，1が純粋なユニラテラル破壊，0が純粋なバイラテラル破壊を表す．これらのパラメータは，Boatwright (2007) で提案されている残差関数が最小となるようにグリッドサーチによって決定した．なお，Boatwright (2007) は観測点毎の観測最大加速度（速度）の地震動予測式に対する偏差を用いて破壊方向を推定したが，本研究では観測点毎のfall-off rateの-2（ω-2モデルのfall-off rate）に対する比を使用した．
2016年熊本地震系列のMw 5.3の地震（2016年4月19日17時52分）の例では，得られた破壊指向性係数から，水平の破壊方向がN214°E（南西方向），鉛直の破壊方向が真下から上向きに135°の方向にそれぞれ推定され，破壊速度は2.4 km/s，directivity ratioは1のユニラテラル破壊と推定された．一方で，この地震の観測地震動を説明する強震動生成域モデルは，震源から南西及び浅部に向かって破壊進展したことが示されている（染井・他, 2020）．観測点震源スペクトルのばらつきから推定した破壊方向は，線震源仮定という違いがあるものの，両者の破壊方向は概ね一致したため，推定された破壊指向性係数は妥当であると考えられる．これらの分析を踏まえて，断層破壊指向性を考慮したスペクトルインバージョン手法の開発を進めている．
謝辞：国立研究開発法人防災科学技術研究所 K-NET，KiK-net，F-net広帯域強震計，気象庁計測震度計，及び熊本県，鹿児島県，長崎県の震度情報ネットワークシステムの強震波形記録を使用しました．本研究はJSPS科研費JP20K05044，令和2年度京都大学防災研究所共同研究（萌芽的共同研究 2020H-01）によって実施されました．
従来のスペクトルインバージョン結果から得られた観測点震源スペクトルには，複数の地震でコーナー周波数とそれより高周波数側のスペクトルの傾き（fall-off rate）に系統的な方位依存性が確認されたことから，観測点毎のfall-off rateのばらつきを，線震源のバイラテラル破壊を仮定した破壊指向性係数（例えば，McGuire, 2004）によって説明することを試みた．破壊指向性係数を推定する際，S波速度は3.4 km/sと仮定し，震源と観測点の間の鉛直方向を伝播する角度は，JMA2001の1次元速度構造モデル（上野・他, 2002）を使用した射出角を考慮した．破壊指向性係数のモデルパラメータは，線震源の破壊方向（水平方向は真北からの方位角，鉛直方向は真下から上向きの角度），破壊速度，及びdirectivity ratioとした．directivity ratio は，0から1の範囲でユニラテラル破壊の割合を表す指標であり，1が純粋なユニラテラル破壊，0が純粋なバイラテラル破壊を表す．これらのパラメータは，Boatwright (2007) で提案されている残差関数が最小となるようにグリッドサーチによって決定した．なお，Boatwright (2007) は観測点毎の観測最大加速度（速度）の地震動予測式に対する偏差を用いて破壊方向を推定したが，本研究では観測点毎のfall-off rateの-2（ω-2モデルのfall-off rate）に対する比を使用した．
2016年熊本地震系列のMw 5.3の地震（2016年4月19日17時52分）の例では，得られた破壊指向性係数から，水平の破壊方向がN214°E（南西方向），鉛直の破壊方向が真下から上向きに135°の方向にそれぞれ推定され，破壊速度は2.4 km/s，directivity ratioは1のユニラテラル破壊と推定された．一方で，この地震の観測地震動を説明する強震動生成域モデルは，震源から南西及び浅部に向かって破壊進展したことが示されている（染井・他, 2020）．観測点震源スペクトルのばらつきから推定した破壊方向は，線震源仮定という違いがあるものの，両者の破壊方向は概ね一致したため，推定された破壊指向性係数は妥当であると考えられる．これらの分析を踏まえて，断層破壊指向性を考慮したスペクトルインバージョン手法の開発を進めている．
謝辞：国立研究開発法人防災科学技術研究所 K-NET，KiK-net，F-net広帯域強震計，気象庁計測震度計，及び熊本県，鹿児島県，長崎県の震度情報ネットワークシステムの強震波形記録を使用しました．本研究はJSPS科研費JP20K05044，令和2年度京都大学防災研究所共同研究（萌芽的共同研究 2020H-01）によって実施されました．