[S-SS05] 地殻変動

[SSS05-04] 地震時変形に対する曲率や弾性定数の水平不均質の影響

*田中 愛幸¹ (1.東京大学大学院理学系研究科)

キーワード：地殻変動、水平不均質、有限要素法、重力、衛星測地、海底地殻変動

近年、海底地殻変動データ、衛星重力データ等の新しい測地データが、巨大地震に関する広域地殻変動・重力場変化の研究に用いられている。これらのデータは、理論モデルと比較され、データを説明する断層すべりや固着の時空間変化、マントルのレオロジーが推定される。理論モデルの構築において最も基本的な要素は、ディスロケーションに対する弾性応答のグリーン関数である。既存のグリーン関数は、半無限媒質を仮定するものが使われることが多く、自己重力の影響を無視するか近似的に考慮しているものが多い。このようなグリーン関数は、上記のデータを利用して広域変動を扱う際に、モデル誤差を生じさせる。広域変動および重力場を自然に計算するのに球体地球モデルを用いることができるが、水平不均質構造も考慮したような有限要素法に基づくモデルの多くは全球的には変形を解いておらず、自己重力が近似的に扱われている。本講演では、地震時の弾性変形を半無限とPREMの場合で比較し、近地（海底地殻変動）と遠地（陸上GNSS）の変動をconsistentに扱うには球体モデルが必要なことを示す。次に、１次元的な有限要素と球面調和関数を用いた解析的な表現を組み合わせたスペクトル有限要素法を用いてディスロケーションに伴うグローバルな変形を効率的に計算する手法を紹介するとともに、同手法において弾性定数の水平不均質を考慮する手法を提案する。例として、深い地震に本手法を適用した。球対称な構造と比較した予備的な計算結果は、ラメ定数のうち剛性率の水平不均質の方が変形への寄与が大きいことを示す。さらに、震源における局所的な水平不均質の影響は、震源を含まない領域の地域的な水平不均質の影響に匹敵しうることが示される。