[S-VC32] 活動的火山

[SVC32-P23] 伊豆大島の火山性地震へのPF法の適用

*川口 亮平¹、内田 東² (1.気象研究所、2.鹿児島地方気象台)

キーワード：火山性地震、震源決定

火山性地震の震源分布とその時間変化は，噴火地点や噴火発生時期に制約を与える上で最も重要な項目の一つである．このため，噴火警報の発表を担う気象庁では，24 時間体制で地震波形の監視と震源決定を行っている．しかし，地震イベントの検知と相検測の作業のほとんどを手作業に依っているため，火山活動の活発化に伴う地震多発時には，震源の時空間分布を即時的に把握することは困難である．気象庁の地震一元化処理ではPF 法による自動震源決定（溜渕・他，2016）が用いられており，地震多発時でも監視に必要な精度で震源決定ができるなどの成果が得られている．そこで，本研究では地震計の配置がより狭域な火山観測網でのPF法の適用可能性を検討した．観測点数が比較的多く，山体全体に火山性地震が分布する伊豆大島を対象として、火山性地震の群発活動があった2021 年のデータを用いてPF法による震源決定を行い，気象庁の手動検測による震源と比較を行った．
PF 法による震源計算処理は以下のように行われる．（1) 5-10Hz のバンドパスフィルター波形に対して分散比，CF 法（Allen. 1978）を元に，AR-AIC によりP，S 相を読取．(2) 尤度計算により読み取ったP，S 相と仮想震源をグルーピング． (3) グルーピングの結果と理論走時を元に生波形に対してAR-AIC によるP，S 相の読取を行い，震源決定に用いる相の検測値を決定．(4) P，S相の検測値から震源を決定．本研究では，グルーピング時の走時計算や震源決定において，火山業務で使われているHYPOMH(Hirata and Matsu’ura, 1987)を使用するため，溜渕・他 (2016)のプログラムを改修したプログラムを震源計算処理に用いた．
伊豆大島で地震の群発活動があった2021年12月6日の24時間の地震動データにPF法を適用して震源計算処理を行った．使用した震動データの観測点は14点（東大5，防災科研4，気象庁5）である．PF 法による震源計算処理では，24時間で521個の震源が決定された．同じ期間に気象庁の火山監視業務では581個のイベントが記録され，そのうち318個のイベントで震源が決定されていた．時間別では，イベントが125個登録されている20時台にはPF法による震源の決定数が101個となっており，地震多発時にはイベントの検知率が低下していた．本期間では，地震はおおむね伊豆大島の西沿岸で発生していた．PF法で決定された震源も島の西沿岸に分布したが，手動検測結果と比べると震源のばらつきは大きくなっていた．PF法による震源計算処理で決まった検測値と手動検測による検測時刻の差を調べたところ，P相では概ね0.05秒以内収まっていたが，一部の観測点で検測時刻の差が大きくなるイベントの割合が高いことが分かった．これらの結果から，PF 法を用いた震源計算処理により，火山活動の監視に必要な精度で地震の検出および震源の推定ができると考えられる．今後はパラメータのチューニングによるイベント検知率や決定される震源の精度の改善を試みる予定である．