[S-SS13] 環境地震学の進展

[SSS13-02] 日本周辺の台風で励起された一次脈動の震源推定

*河上 洋輝¹、須田 直樹¹ (1.広島大学)

キーワード：脈動、地震波ノイズ、台風、地震波

地球のバックグラウンドノイズのうち, およそ0.05-0.10 Hzの周波数帯の振動は一次脈動と呼ばれる。一次脈動は主に表面波から構成されており, 海洋波と海底の直接的な作用により発生すると考えられている。台風などの嵐は強力な大気エネルギーで海洋波を励起するため, その際の一次脈動の震源を推定した研究はこれまでにも行われている。しかし, 日本へ接近した台風によって励起された一次脈動の震源分布を系統的に調べた研究は報告されていない。脈動の震源を特定することは，大気―海洋―固体地球間の相互作用の理解だけでなく，脈動を利用した地球内部構造の解明や海洋波の予測といった応用研究のためにも重要である。本研究では, 2010年から2020年の10年間に日本へ接近した台風による一次脈動の励起源を推定した。

地震波のデータにはF-net広帯域地震計の記録を使用した。観測点ごとに1時間平均のパワースペクトルを作成し, 一次脈動のピークが明瞭な観測点を選択した。台風のデータは気象庁で公開されている「過去の台風情報」を参照した。昨年の連合大会では2019年と2020年の台風のみを対象としていたが, 今回は2010年から2020年の10年間で日本列島に接近した最大風速33 m/s以上の強い台風を対象とし, 台風が接近した期間の記録を解析した。

本研究では, 南シナ海周辺において台風で励起された脈動の震源分布を推定したPark & Hong (2020)と同様にレイリー波を利用して震源推定を行った。この方法では，レイリー波の変位波形の水平成分が上下動成分に対して位相がπ/2シフトしている性質を利用している。ある方位に回転させた水平成分と，位相をπ/2シフトさせた上下動成分との相互相関係数が最も高いとき，その方位に震源があると考えることができる。今回は, 北緯10°~60°, 東経100°~160°の範囲において0.5°間隔で仮想的な震源を地表に設定し, 各仮想震源に対して相互相関係数の観測点平均を計算することで一次脈動レイリー波の震源を推定した。

その結果, 東海-関東地方沿岸が一次脈動の励起源として代表的な場所であることが分かった。通常, 一次脈動は沿岸域において海底地形と海洋波の直接作用により発生するため, 一次脈動レイリー波の震源は台風の移動に伴い移動する。しかし, 東海-関東地方沿岸においては台風の通過後も励起源となっていることが複数の台風において観測された。この結果は東海-関東地方沿岸が日本列島の中でも特に一次脈動の励起に適した地域であることを示している。