11:45 〜 12:00
[SGD03-11] 神岡レーザーひずみ計で観測された能登地震前後の変動解析
はじめに
石川県能登半島付近では、2024年1月1日に発生したM7.6の地震に先立ち、2020年12月頃から地震活動が活発化している。一連の地震の発生過程への流体の関与を示す研究など、高周波から低周波まで、広い帯域での振動現象の研究が盛んに行われている（Yoshida et al., 2023）。
本研究では岐阜県飛騨市神岡の地下坑道に設置された基線長1500mのレーザーひずみ計のデータを用いて、能登半島付近で発生した一連の地震のうち、比較的大きな地震前後のひずみ変動を解析し、地震の発生過程に関わる現象の理解を目指した。
1500m基線レーザーひずみ計について
レーザーひずみ計は、岐阜県飛騨市神岡の重力波望遠鏡KAGRAを収容するトンネルの一部に設置されている。ひずみ計の測定方向は水平にN60°Eであり、跡津川断層の北約0.5kmに断層とほぼ平行に位置している。
レーザーひずみ計は主に、光源、反射鏡やビームスプリッターが収納された2つの真空チャンバー、真空チャンバー間を接続する1500mの真空パイプで構成され、非対称マイケルソン干渉計を形作っている。干渉縞の位相変化を検出することで2つのチャンバー間の距離変化を測ることができる(Araya et al., 2017)。
レーザーひずみ計は二点間の距離の変化を計測するため、速度や加速度を計測する地震計に比べて低周波の現象を捉えやすい。
また、神岡は能登地震の震源域からの距離が約100kmあるが、GNSSより高いひずみ分解能（10-13-10-12）をもつため、震源域での地震前後の長周期変動を捉えられる可能性がある。
解析・結果
これまでのところ、2022/6/19(M5.4)、2023/5/5(M6.5)、2024/1/1(M7.6) という能登地方でM5以上の比較的大きい地震が起きた日の前後に注目して解析を行っている。
まず、レーザーひずみ計の時系列データを1秒ごとに平均することで高周波ノイズを低減し、GOTIC2（国立天文台）で求められる理論地球潮汐を計算で取り除いた。残差のひずみ信号をフーリエ変換してパワースペクトルを求め、スペクトログラムを作成して過渡変動シグナルの探索に用いる。検出したシグナルの原因の特定を行うにあたり、同トンネル内の広帯域地震計や気圧計のデータも参照した。
2022/6/19および2024/1/1の地震前後に10分程度の周期をもつひずみ変動が見つかった。後者については気圧変動によるものと判明した。前者については解析を進めており、本発表では他の地震についても解析した結果を報告する。
謝辞
本研究の一部は東京大学宇宙線研究所共同利用研究（2023年度G24）および東京大学地震研究所共同利用研究（2023-B-03）の助成を受けて実施した。
参考文献
Araya et al. (2017): Design and operation of a 1500-m laser strainmeter installed at an underground site in Kamioka, Japan, Earth, Planets and Space., 77, 69-77. https://doi.org/10.1186/s40623-017-0660-0
Yoshida et al. (2023): Upward Earthquake Swarm Migration in the Northeastern Noto Peninsula, Japan, Initiated From a Deep Ring-Shaped Cluster: Possibility of Fluid Leakage From a Hidden Magma System, Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 128. https://doi.org/10.1029/2022JB026047
石川県能登半島付近では、2024年1月1日に発生したM7.6の地震に先立ち、2020年12月頃から地震活動が活発化している。一連の地震の発生過程への流体の関与を示す研究など、高周波から低周波まで、広い帯域での振動現象の研究が盛んに行われている（Yoshida et al., 2023）。
本研究では岐阜県飛騨市神岡の地下坑道に設置された基線長1500mのレーザーひずみ計のデータを用いて、能登半島付近で発生した一連の地震のうち、比較的大きな地震前後のひずみ変動を解析し、地震の発生過程に関わる現象の理解を目指した。
1500m基線レーザーひずみ計について
レーザーひずみ計は、岐阜県飛騨市神岡の重力波望遠鏡KAGRAを収容するトンネルの一部に設置されている。ひずみ計の測定方向は水平にN60°Eであり、跡津川断層の北約0.5kmに断層とほぼ平行に位置している。
レーザーひずみ計は主に、光源、反射鏡やビームスプリッターが収納された2つの真空チャンバー、真空チャンバー間を接続する1500mの真空パイプで構成され、非対称マイケルソン干渉計を形作っている。干渉縞の位相変化を検出することで2つのチャンバー間の距離変化を測ることができる(Araya et al., 2017)。
レーザーひずみ計は二点間の距離の変化を計測するため、速度や加速度を計測する地震計に比べて低周波の現象を捉えやすい。
また、神岡は能登地震の震源域からの距離が約100kmあるが、GNSSより高いひずみ分解能（10-13-10-12）をもつため、震源域での地震前後の長周期変動を捉えられる可能性がある。
解析・結果
これまでのところ、2022/6/19(M5.4)、2023/5/5(M6.5)、2024/1/1(M7.6) という能登地方でM5以上の比較的大きい地震が起きた日の前後に注目して解析を行っている。
まず、レーザーひずみ計の時系列データを1秒ごとに平均することで高周波ノイズを低減し、GOTIC2（国立天文台）で求められる理論地球潮汐を計算で取り除いた。残差のひずみ信号をフーリエ変換してパワースペクトルを求め、スペクトログラムを作成して過渡変動シグナルの探索に用いる。検出したシグナルの原因の特定を行うにあたり、同トンネル内の広帯域地震計や気圧計のデータも参照した。
2022/6/19および2024/1/1の地震前後に10分程度の周期をもつひずみ変動が見つかった。後者については気圧変動によるものと判明した。前者については解析を進めており、本発表では他の地震についても解析した結果を報告する。
謝辞
本研究の一部は東京大学宇宙線研究所共同利用研究（2023年度G24）および東京大学地震研究所共同利用研究（2023-B-03）の助成を受けて実施した。
参考文献
Araya et al. (2017): Design and operation of a 1500-m laser strainmeter installed at an underground site in Kamioka, Japan, Earth, Planets and Space., 77, 69-77. https://doi.org/10.1186/s40623-017-0660-0
Yoshida et al. (2023): Upward Earthquake Swarm Migration in the Northeastern Noto Peninsula, Japan, Initiated From a Deep Ring-Shaped Cluster: Possibility of Fluid Leakage From a Hidden Magma System, Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 128. https://doi.org/10.1029/2022JB026047