10:45 〜 11:00
[SSS09-07] 長周期表面波モニタリングへの地下構造と表層地形の影響
キーワード：長周期表面波、地震、地すべり、地震動シミュレーション、地形、地下構造
陸域に展開された広帯域地震計ネットワークを用いることで，地震を含め，地球上で発生する多様な振動現象を捉えることが可能である．特に脈動の影響を受けにくい周期20–50秒の帯域では，通常の地震はもちろんのこと，超低周波地震，火山噴火，地すべり，台風など気象擾乱といった多様な現象のモニタリングが可能である（例えば，Tsuruoka et al., 2009; Matsuzawa et al., 2012; Fan et al., 2019; Takemura et al., 2019; Okuwaki et al., 2021）．表面波のアレイ解析により，振動現象の検知と位置の推定が盛んに行われており，それら表面波の力源の研究が進んでいる．本研究では，それらの振動現象モニタリングに利用される周期20–50秒の長周期表面波の励起と伝播に関して，地下構造と表層地形の影響を詳細に調べ，その上で3次元構造モデルを用いたGreen関数データベースを構築することで，日本周辺で発生する振動現象の高精度力源モニタリングを目指す．
地下構造および表層地形の影響を観測地震波形から直接調べることは難しい．そこで，OpenSWPC（Maeda et al., 2017）を用いたシミュレーション波形を基に調べる．本研究では，2013年4月13日に淡路島で発生した内陸地震を通常の地震の例とした．地震の震源はTakemura et al. (2020)のCMTカタログを利用した．地震以外の震源として，Okuwaki et al. (2021) による2011年9月4日に静岡県で発生した地すべりモデリングの実体力震源を地表に与え，地すべりのシミュレーション波形を作成した．全国１次地下構造モデル（JIVSM; Koketsu et al., 2012）＋ETOPO1 (Amante and Eakins, 2009)， 地形をなくしたFlat JIVSM，F-net 1次元構造（Kubo et al., 2002）の三種類を用意し， Hi-netおよびF-netの観測点位置のシミュレーション波形同士の比較から地下構造と表層地形の影響を調べた．
計算波形同士の差異の定量化にVariance reduction（VR）を用いた．時間シフトを許容せずにVRの計算を行ったため，通常の地震でもF-net 1次元構造では震央距離100 kmを超えるとVRが大幅に減少する．Flat JIVSMの地震の計算波形のVRは，ほとんどの観測点で90 %を超えており，地下で発生する地震の長周期表面波への地形の影響は非常に限定的である．一方で，地すべり（地表実体力震源）の場合も同様の傾向が確認されたが，静岡県を震動源とする西向きのすべりの場合，中国地方のTransverse成分でVRの大きな（40~50 %）低下が見られた．このような指向性は土砂崩れが発生した地域周辺の地形が関与していると考えられる．
今後は，F-netで観測された地すべりなどの表層現象の観測波形に対し，より高解像度な地形を含んだGreen関数を用いた力源のモデリングにより，地すべりなどの非地震性のイベントと長周期表面波の励起過程の関係を明らかにする． 謝辞：Hi-netおよびF-netの観測点位置・観測波形https://doi.org/10.17598/NIED.0003 https://doi.org/10.17598/NIED.0005利用しました。本研究は東京大学地震研究所の共同利用の大型計算機資源公募課題2020-S-04の助成を受けました．数値シミュレーションは東京大学情報基盤センターのOakforest-PACSを利用しました．
地下構造および表層地形の影響を観測地震波形から直接調べることは難しい．そこで，OpenSWPC（Maeda et al., 2017）を用いたシミュレーション波形を基に調べる．本研究では，2013年4月13日に淡路島で発生した内陸地震を通常の地震の例とした．地震の震源はTakemura et al. (2020)のCMTカタログを利用した．地震以外の震源として，Okuwaki et al. (2021) による2011年9月4日に静岡県で発生した地すべりモデリングの実体力震源を地表に与え，地すべりのシミュレーション波形を作成した．全国１次地下構造モデル（JIVSM; Koketsu et al., 2012）＋ETOPO1 (Amante and Eakins, 2009)， 地形をなくしたFlat JIVSM，F-net 1次元構造（Kubo et al., 2002）の三種類を用意し， Hi-netおよびF-netの観測点位置のシミュレーション波形同士の比較から地下構造と表層地形の影響を調べた．
計算波形同士の差異の定量化にVariance reduction（VR）を用いた．時間シフトを許容せずにVRの計算を行ったため，通常の地震でもF-net 1次元構造では震央距離100 kmを超えるとVRが大幅に減少する．Flat JIVSMの地震の計算波形のVRは，ほとんどの観測点で90 %を超えており，地下で発生する地震の長周期表面波への地形の影響は非常に限定的である．一方で，地すべり（地表実体力震源）の場合も同様の傾向が確認されたが，静岡県を震動源とする西向きのすべりの場合，中国地方のTransverse成分でVRの大きな（40~50 %）低下が見られた．このような指向性は土砂崩れが発生した地域周辺の地形が関与していると考えられる．
今後は，F-netで観測された地すべりなどの表層現象の観測波形に対し，より高解像度な地形を含んだGreen関数を用いた力源のモデリングにより，地すべりなどの非地震性のイベントと長周期表面波の励起過程の関係を明らかにする． 謝辞：Hi-netおよびF-netの観測点位置・観測波形https://doi.org/10.17598/NIED.0003 https://doi.org/10.17598/NIED.0005利用しました。本研究は東京大学地震研究所の共同利用の大型計算機資源公募課題2020-S-04の助成を受けました．数値シミュレーションは東京大学情報基盤センターのOakforest-PACSを利用しました．