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[SSS09-P08] 2003年十勝沖地震の震源過程の再解析−プレート形状と3次元速度構造モデルを考慮して−
キーワード：2003年十勝沖地震、震源過程、プレート境界、３次元速度構造モデル
【はじめに】
20年前の2003年9月26日4:50に発生した2003年十勝沖地震は太平洋プレートと陸側のプレートとの境界で発生したMj 8.0の地震である．この地域ではプレート境界地震が繰り返し発生しており，今後の発生も想定されている．一方で，その後発生した2011年東北地方太平洋沖地震がM 9.0であったため，地震防災のためにプレート境界地震として想定する最大クラスの地震としてはM9クラスを考えることが多い．そのため，M8クラスの地震は最大規模の地震からは一回り小さな地震となっているが，発生可能性としてはM9クラスよりも高いものと考えられ，さらにM7クラスとM9クラスをつなぐ地震規模として，M8クラスの地震について詳細な震源過程を知ることは重要である．
2003年十勝沖地震はK-NETやKiK-netといった全国規模の強震観測網が構築されてから発生した地震であり，それらの観測記録などを用いて，我々も含めて多くの震源過程解析が実施された (Koketsu et al., Honda et al., Yamanaka and Kikuchi, Yagi, など)．これらの解析結果による最終すべり分布の特徴は比較的一致しており，襟裳岬の東方深部に地震時の大すべり域が存在すると考えられている．一方で，当時の解析ではプレート形状や3次元的な速度構造まで考慮した解析はできておらず，それらの地下構造を考慮した場合に，より詳細で信頼性の高い震源過程が得られるかどうかは興味あるところである．今回はそれらを考慮した震源過程解析を試みた結果を報告する．
【解析手法】
解析に用いるデータは検討途中で変更する可能性はあるが，今回の予稿時点では，Koketsu et al. (2004)で使用した強震記録 (北海道内のKiK-net 11観測点) を基本とし，3次元構造を考慮することでプレートの影響も含んだグリーン関数が計算できることから，青森県側の観測点も加えた場合についても解析を実施する．前回とほぼ同様に，加速度波形に0.02～0.3Hzのバンドパスフィルタを適用し積分した速度波形をインバージョン解析に用いる．
本震の震央位置は，気象庁一元化震源によるものを参照し，断層面はJIVSM (Koketsu et al., 2012) の太平洋プレート上面に沿って設定する．2003年十勝沖地震に対しては，プレート形状を考慮した震源インバージョン解析が小林・他 (2012)でも実施されているが，今回は引間・纐纈 (2005)，纐纈・引間 (2005)で既に行っているように，曲面を多数の三角形要素で分割して表現する手法を適用する．
インバージョンに用いるグリーン関数は，JIVSMによる3次元速度構造モデルを用いて3次元差分法により行う．その際，相反定理を用いて計算時間の短縮を図る．差分法の格子間隔は水平方向には250mとし，0.5 Hz程度まで有効な計算が行えるようにした．
【暫定結果】
3次元差分法によるグリーン関数を用いた震源インバージョンに先立ち，JIVSMによる速度構造から，各観測点直下の１次元速度構造モデルを抽出してKohketsu (1985), Koketsu et al. (2004)を用いて計算したグリーン関数を使い、震源インバージョンを実施した．最大すべりは襟裳岬の東方に求まっており，最終すべり分布としては，Koketsu et al. (2004)のうち強震動波形を用いた結果の特徴と大きくは異ならない．一方で，すべりが大きい領域は狭い範囲にまとまり，震源時間関数もやや短くなる傾向が見られる．
今後，３次元速度構造モデルによるグリーン関数を用いた計算を実施するとともに，最大余震 (2003年9月26日 6:08, Mj7.1) についてもあわせて検討を行う予定である．
主な参考文献：
Koketsu, Hikima, et al.: Joint inversion of strong motion and geodetic data for the source process of the 2003 Tokachi-oki, Hokkaido, earthquake, EPS, 56, 329-334, 2004.
引間和人, 纐纈一起: 強震波形による2003年宮城県北部地震の本震・最大前震・最大余震の震源過程, 月刊地球, 27, 100-105, 2005.
纐纈一起, 引間和人: 2003年十勝沖地震の震源断層と破壊モデル, 海溝型巨大地震を考える－広帯域地震動の予測－シンポジウム論文集, 1-6, 2005.
＜謝辞：解析には，防災科学技術研究所K-NET, KiK-netの観測記録，F-netメカニズム解，気象庁一元化震源，また，全国１次地下構造モデル(暫定版)を使用しています．記して感謝致します．＞
20年前の2003年9月26日4:50に発生した2003年十勝沖地震は太平洋プレートと陸側のプレートとの境界で発生したMj 8.0の地震である．この地域ではプレート境界地震が繰り返し発生しており，今後の発生も想定されている．一方で，その後発生した2011年東北地方太平洋沖地震がM 9.0であったため，地震防災のためにプレート境界地震として想定する最大クラスの地震としてはM9クラスを考えることが多い．そのため，M8クラスの地震は最大規模の地震からは一回り小さな地震となっているが，発生可能性としてはM9クラスよりも高いものと考えられ，さらにM7クラスとM9クラスをつなぐ地震規模として，M8クラスの地震について詳細な震源過程を知ることは重要である．
2003年十勝沖地震はK-NETやKiK-netといった全国規模の強震観測網が構築されてから発生した地震であり，それらの観測記録などを用いて，我々も含めて多くの震源過程解析が実施された (Koketsu et al., Honda et al., Yamanaka and Kikuchi, Yagi, など)．これらの解析結果による最終すべり分布の特徴は比較的一致しており，襟裳岬の東方深部に地震時の大すべり域が存在すると考えられている．一方で，当時の解析ではプレート形状や3次元的な速度構造まで考慮した解析はできておらず，それらの地下構造を考慮した場合に，より詳細で信頼性の高い震源過程が得られるかどうかは興味あるところである．今回はそれらを考慮した震源過程解析を試みた結果を報告する．
【解析手法】
解析に用いるデータは検討途中で変更する可能性はあるが，今回の予稿時点では，Koketsu et al. (2004)で使用した強震記録 (北海道内のKiK-net 11観測点) を基本とし，3次元構造を考慮することでプレートの影響も含んだグリーン関数が計算できることから，青森県側の観測点も加えた場合についても解析を実施する．前回とほぼ同様に，加速度波形に0.02～0.3Hzのバンドパスフィルタを適用し積分した速度波形をインバージョン解析に用いる．
本震の震央位置は，気象庁一元化震源によるものを参照し，断層面はJIVSM (Koketsu et al., 2012) の太平洋プレート上面に沿って設定する．2003年十勝沖地震に対しては，プレート形状を考慮した震源インバージョン解析が小林・他 (2012)でも実施されているが，今回は引間・纐纈 (2005)，纐纈・引間 (2005)で既に行っているように，曲面を多数の三角形要素で分割して表現する手法を適用する．
インバージョンに用いるグリーン関数は，JIVSMによる3次元速度構造モデルを用いて3次元差分法により行う．その際，相反定理を用いて計算時間の短縮を図る．差分法の格子間隔は水平方向には250mとし，0.5 Hz程度まで有効な計算が行えるようにした．
【暫定結果】
3次元差分法によるグリーン関数を用いた震源インバージョンに先立ち，JIVSMによる速度構造から，各観測点直下の１次元速度構造モデルを抽出してKohketsu (1985), Koketsu et al. (2004)を用いて計算したグリーン関数を使い、震源インバージョンを実施した．最大すべりは襟裳岬の東方に求まっており，最終すべり分布としては，Koketsu et al. (2004)のうち強震動波形を用いた結果の特徴と大きくは異ならない．一方で，すべりが大きい領域は狭い範囲にまとまり，震源時間関数もやや短くなる傾向が見られる．
今後，３次元速度構造モデルによるグリーン関数を用いた計算を実施するとともに，最大余震 (2003年9月26日 6:08, Mj7.1) についてもあわせて検討を行う予定である．
主な参考文献：
Koketsu, Hikima, et al.: Joint inversion of strong motion and geodetic data for the source process of the 2003 Tokachi-oki, Hokkaido, earthquake, EPS, 56, 329-334, 2004.
引間和人, 纐纈一起: 強震波形による2003年宮城県北部地震の本震・最大前震・最大余震の震源過程, 月刊地球, 27, 100-105, 2005.
纐纈一起, 引間和人: 2003年十勝沖地震の震源断層と破壊モデル, 海溝型巨大地震を考える－広帯域地震動の予測－シンポジウム論文集, 1-6, 2005.
＜謝辞：解析には，防災科学技術研究所K-NET, KiK-netの観測記録，F-netメカニズム解，気象庁一元化震源，また，全国１次地下構造モデル(暫定版)を使用しています．記して感謝致します．＞