[S-TT42] 光ファイバーセンシング技術の地球科学への応用

[STT42-04] 分布型音響センシングによる津軽海峡近辺の地震観測

★招待講演

*馬場 慧¹、荒木 英一郎¹、横引 貴史¹、川真田 桂²、内山 敬介² (1.国立研究開発法人　海洋研究開発機構、2.電源開発株式会社)

キーワード：分布型音響センシング、津軽海峡

海域は陸域と比較して定常的な観測点が少ないため、海域の地震の検出能力や震源決定の解像度は低くなっている。近年、光ファイバーケーブルをセンサーとして歪の変化を計測する分布型音響センシング（DAS）が、空間的に密な観測が可能であることから、地震学において広く使われるようになっている。海底光ファイバーケーブルを使ってDAS観測を行うことによって、ケーブル近辺の海域の地震活動を詳細に観測できると考えられる。本研究では、津軽海峡付近に敷設されている海底光ファイバーケーブルを使ってDAS観測を行い、津軽海峡近辺で発生する地震の観測を行った。
DAS観測は、AP Sensing社N5200のモデルを用い、2022年10月11日から2023年2月8日までの約４ヶ月間で連続観測を実施した。10月から12月までの約3ヶ月間で、約500個の気象庁地震カタログに載っているイベントが観測できた（観測された地震の例をFigure 1に示す）。観測できた地震のなかには、津軽海峡で発生したマグニチュード1未満の地震（最も小さいものでマグニチュード0.6）もあるほか、近傍で発生し、気象庁地震カタログに掲載されていない、マグニチュードが小さい地震のシグナルもいくつか観測できていたことから、ケーブル付近におけるDASの高い地震検出能力が示される。
ケーブル中心から半径130 km以内の地震で、P波・S波の到達が認識できる地震約50個について、P波・S波の到達を900 mおきのチャンネルで手動で読み取り、震源決定プログラムhypomh（Hirata and Matsu'ura, 1987）による震源決定を行った。計算走時は、気象庁1次元速度構造（Ueno et al., 2002）を用い、地域ごとの観測走時と計算走時の差を反映させた走時補正を各チャンネルについて行った。DASのデータを使って求められた震源は、ケーブル近傍のイベントについては、数 kmの解像度で気象庁震源に近いところに決定された。これらの各地震について、震源距離とDASの歪速度のS波最大振幅の間には負の相関があり、今後、マグニチュードとDASの歪速度の関係を評価する。

Figure 1. Example of space-time plot of strain rates of an earthquake in the Tsugaru Strait observed by the DAS measurement.