17:15 〜 18:45
[U15-P45] 2024年能登半島地震の余震による揺れの早期予測
キーワード：2024年能登半島地震、余震、早期予測、極値統計解析
本発表では、極値統計解析に基づき余震による揺れを予測するSawazaki (2021)の手法を、2024年能登半島地震（MJ7.6）後のHi-net連続地震計記録に適用した結果を報告する。
＜データ・手法＞
2024年能登半島地震は震源から北東―南西方向に150kmに及ぶ範囲で余震活動を誘発した。地震調査研究推進本部によれば、2024年1月1日16時から1月15日08時までの間に、震度１以上の有感地震を1398回観測している（令和６年能登半島地震の評価 （令和６年1月15日公表））。本研究では、本震の震源のほぼ真上に位置するHi-net N.SUZH（珠洲）観測点と、本震の震源域のほぼ南西端に位置するN.TGIH（富来）観測点とを解析対象とした。波形記録の３成分ベクトル和について、一定時間ごとの最大振幅（区間最大振幅）を計算した。計測システムに起因する飽和が見られる部分については、可能な範囲で併設されているKiK-net地中記録を積分してHi-netと同じ機器特性に補正したうえで置き換えた。この区間最大振幅に極値統計解析を施し、本震発生の1時間後、6時間後、24時間後、72時間後の予測時点において、本震を超える振幅の発生確率と有感地震相当（PGVで0.065cm/s。大井・他（2002）を参照）の振幅の積算発生回数の予測を行った。予測期間は予測時点から７日後までとした。
＜本震時を超える振幅の発生確率の予測結果＞
能登半島地震の本震による最大振幅は、N.SUZHとN.TGIHの両観測点共に23cm/sであった（本震時の振幅は飽和しているので実際にはKiK-net地中記録の最大振幅）。ただしHi-netの地震計は１Hz以下で感度が落ちるため、低周波成分を補正後の最大振幅はこれよりも大きい。また、地中100m以深での観測値であるため、地表ではさらに大きな値が観測されている。予測時点から７日以内に本震時を超える振幅を観測する確率は、本震の1時間後→6時間後→24時間後→72時間後時点で、それぞれの観測点において
N.SUZH：55%→40%→18%→13%
N.TGIH：49%→37%→29%→27%
と推移した。いずれの観測点でも実際には本震を超える揺れは生じていないが、本震直後の時点では活発な余震活動を反映して、７日以内に本震以上の揺れを生じる確率がかなり高く算出されている。その後時間が経過し余震活動が大森－宇津則に従い減衰すると共にその確率は減少する。この時間減衰は、本震震源域の南西端に位置するN.TGIHの方がより緩やかである。これは震源域南西端の浅部で活発化した余震活動の影響によると考えられる。
＜有感地震相当振幅の積算発生回数の予測結果＞
予測時点から７日後までの有感地震積算回数の予測範囲は、本震の1時間後→6時間後→24時間後→72時間後時点で、それぞれ
N.SUZH：103-293(136)→86-154(87)→39-70(49)→23-42(27)
N.TGIH：293-848(508)→195-337(388)→161-260(247)→87-135(124)
と推移した。ここで予測範囲は10%から90%までのパーセンタイル値の範囲を表し、括弧内の数字は実際に７日間に観測された有感地震回数を表す。有感地震の観測回数が予測範囲内である確率は理論上80%であるが、上記の結果はN.TGIHの６時間後で過小評価となっているのを除けば全て観測値が予測範囲内であり、予測モデルの妥当性を示している。有感地震の予測回数も本震直後に多く、時間の経過とともに減少する。全ての予測時点において、予測回数、観測回数共にN.TGIHはN.SUZHの２倍以上であり、本震時を超える振幅の発生確率の予測と比べて両観測点間の差が著しい。この違いは、最大振幅の規模別頻度分布のべき指数を表すm値（石本・飯田、1939）の推定中央値が、N.SUZHとN.TGIHでそれぞれ1.86-1.99と2.00-2.15であり、N.TGIHでは大きい揺れに対する小さい揺れの頻度が相対的に高いことに起因すると考えられる。
謝辞：本研究は科研費基盤C（課題番号21K03686）および情報科学を活用した地震調査研究プロジェクト（STAR-E）による支援を受けています。
＜データ・手法＞
2024年能登半島地震は震源から北東―南西方向に150kmに及ぶ範囲で余震活動を誘発した。地震調査研究推進本部によれば、2024年1月1日16時から1月15日08時までの間に、震度１以上の有感地震を1398回観測している（令和６年能登半島地震の評価 （令和６年1月15日公表））。本研究では、本震の震源のほぼ真上に位置するHi-net N.SUZH（珠洲）観測点と、本震の震源域のほぼ南西端に位置するN.TGIH（富来）観測点とを解析対象とした。波形記録の３成分ベクトル和について、一定時間ごとの最大振幅（区間最大振幅）を計算した。計測システムに起因する飽和が見られる部分については、可能な範囲で併設されているKiK-net地中記録を積分してHi-netと同じ機器特性に補正したうえで置き換えた。この区間最大振幅に極値統計解析を施し、本震発生の1時間後、6時間後、24時間後、72時間後の予測時点において、本震を超える振幅の発生確率と有感地震相当（PGVで0.065cm/s。大井・他（2002）を参照）の振幅の積算発生回数の予測を行った。予測期間は予測時点から７日後までとした。
＜本震時を超える振幅の発生確率の予測結果＞
能登半島地震の本震による最大振幅は、N.SUZHとN.TGIHの両観測点共に23cm/sであった（本震時の振幅は飽和しているので実際にはKiK-net地中記録の最大振幅）。ただしHi-netの地震計は１Hz以下で感度が落ちるため、低周波成分を補正後の最大振幅はこれよりも大きい。また、地中100m以深での観測値であるため、地表ではさらに大きな値が観測されている。予測時点から７日以内に本震時を超える振幅を観測する確率は、本震の1時間後→6時間後→24時間後→72時間後時点で、それぞれの観測点において
N.SUZH：55%→40%→18%→13%
N.TGIH：49%→37%→29%→27%
と推移した。いずれの観測点でも実際には本震を超える揺れは生じていないが、本震直後の時点では活発な余震活動を反映して、７日以内に本震以上の揺れを生じる確率がかなり高く算出されている。その後時間が経過し余震活動が大森－宇津則に従い減衰すると共にその確率は減少する。この時間減衰は、本震震源域の南西端に位置するN.TGIHの方がより緩やかである。これは震源域南西端の浅部で活発化した余震活動の影響によると考えられる。
＜有感地震相当振幅の積算発生回数の予測結果＞
予測時点から７日後までの有感地震積算回数の予測範囲は、本震の1時間後→6時間後→24時間後→72時間後時点で、それぞれ
N.SUZH：103-293(136)→86-154(87)→39-70(49)→23-42(27)
N.TGIH：293-848(508)→195-337(388)→161-260(247)→87-135(124)
と推移した。ここで予測範囲は10%から90%までのパーセンタイル値の範囲を表し、括弧内の数字は実際に７日間に観測された有感地震回数を表す。有感地震の観測回数が予測範囲内である確率は理論上80%であるが、上記の結果はN.TGIHの６時間後で過小評価となっているのを除けば全て観測値が予測範囲内であり、予測モデルの妥当性を示している。有感地震の予測回数も本震直後に多く、時間の経過とともに減少する。全ての予測時点において、予測回数、観測回数共にN.TGIHはN.SUZHの２倍以上であり、本震時を超える振幅の発生確率の予測と比べて両観測点間の差が著しい。この違いは、最大振幅の規模別頻度分布のべき指数を表すm値（石本・飯田、1939）の推定中央値が、N.SUZHとN.TGIHでそれぞれ1.86-1.99と2.00-2.15であり、N.TGIHでは大きい揺れに対する小さい揺れの頻度が相対的に高いことに起因すると考えられる。
謝辞：本研究は科研費基盤C（課題番号21K03686）および情報科学を活用した地震調査研究プロジェクト（STAR-E）による支援を受けています。