[S-EM16] 電気伝導度・地殻活動電磁気学

[SEM16-08] 島で観測される津波誘導電磁場の地下比抵抗依存性について

*柴原 澪¹、南 拓人¹ (1.神戸大学)

キーワード：津波、電気伝導度

大規模な津波が伝播する際には、それに伴う電磁場変動が海底および海に近い陸上観測点で観測される。その電磁場変動は地下比抵抗の影響を受ける可能性があり、津波誘導電磁場変動は、津波予測への活用に加え、比抵抗構造を調査する電磁探査への活用が期待されている。海底で観測される長波による電磁場変動は津波の周期帯において地下比抵抗の影響が小さいことが知られている（Shimizu & Utada, 2015）。しかし、陸上で観測される電磁場の地下比抵抗依存性は解明されておらず、更なる検証が必要である。

　本研究では、津波が伝播する際に陸上で観測される電磁場変動の地下比抵抗依存性を調べるため、単純な円錐台の地形を持つ島に平面波を伝播させた場合と2011年の東北沖津波を父島で観測した場合について津波電磁場計算コード（TMTGEM：Minami et al. 2017）を用いた電磁場計算を行い、磁場の鉛直成分及び電場の水平成分の地下比抵抗依存性を調べた。円錐台状の島での電磁場計算では、地下を半無限一様構造と仮定し、島の半径および地下比抵抗値を1000[Ω・m]、100[Ω・m]、10[Ω・m]と変化させた。その結果、磁場鉛直成分は最大10%ほどの振幅の違いがあり、電場水平成分は最大40%ほど違いが見られた。また、それらの振幅変化は島の半径の影響をあまり受けないことが明らかになった。父島での計算では、Tatehata et al. (2015)で推定された2011年の東北地震の断層モデルを津波波源モデルとした津波計算を行い、地下比抵抗は円錐台計算と同様に変化させ、地下を半無限一様構造と仮定した。その結果、電場水平成分は最大60%ほどの振幅変化が得られ、磁場鉛直成分については最大30%ほどの振幅変化が得られた。これらの計算から、津波が伝播する際に島で観測される電場水平成分は地下比抵抗の影響を受けるため、地下比抵抗構造の推定に活用できる可能性がある。電場水平成分の振幅の地下比抵抗依存性は、簡単な定常並列回路モデルにより説明することができた。この並列回路モデルは、島で観測される電場変動は、島よりも深い場所の比抵抗には依存していないことを示唆している。