[S-SS07] 地震波伝播：理論と応用

[SSS07-13] Euler的変化とLagrange的変化を区別した地震波と津波の同時シミュレーション

*染矢 真好¹、綿田 辰吾¹、古村 孝志¹ (1.東京大学地震研究所)

キーワード：津波、地震津波同時計算

海底下で地震が発生すると，地震波のほかに海中音波，津波など多くの波が励起される．これらの波を統一的にモデリングすることは，断層での破壊過程を理解したり，津波の早期警報を行ったり，遠地津波のデータを解釈したりする上で重要である．そのようなモデリングでは，固体地球の弾性的応答と圧縮性海水の応答を重力の存在下で厳密にカップリングさせた数値計算が不可欠である．

これまでに，地震波と津波の同時計算の例は2つ知られている；Maeda & Furumura (2013)と Lotto & Dunham (2015) である．しかし，彼らの用いた式には近似が含まれており，その妥当性は検証が必要である．弾性体と流体の変形を重力の存在下で計算する場合には，物理量のEuler的変化とLagrange的変化を区別しなければならないが，彼らの定式化では完全には区別されていない．

本研究ではまず，Euler的変化とLagrange的変化を区別した支配方程式を導出し，先行研究で使われている式と比較する．

次に，導出した式に基づき，2次元P-SVの場合についてシミュレーションを行う．計算には差分法（FDM）を用いる．

固体地球と海洋のカップリングにより，長周期（数百秒以上）で津波の位相速度が数％低下することが知られている（Watada et al. 2014）．我々は，この現象が計算によって再現できるかを確かめたいと考えている．また，我々と先行研究の計算結果を検証するために，津波の分散関係を伝播行列による理論解と比較する．