[S06P-01] 北海道根室沖の稠密OBS探査データへの全波形インバージョン解析の適用
稠密海底地震計（OBS）アレイによる探査データに周波数領域の音響波・全波形インバージョン（acoustic FWI）を適用した構造モデリングが、南海トラフなどの比較的浅海域において成果を上げつつある。弾性波（elastic）である実観測データを音響波（acoustic）で近似して扱うため、acoustic FWIでは弾性波の影響を無視できる初動付近の波形データに重心を置いて解析するのが一般的である。浅海域の場合、オフセット距離（OBSと震源の水平距離）が短い場所では浅層の堆積層からの屈折波が初動となり、オフセットが大きくなるに連れ深層の地殻やマントルからの屈折波が初動となるため、acoustic FWIでも浅層から深層までモデリングしやすい。一方、深海域では、浅層の堆積層からの屈折波は水中直達波の影に隠れるなどのために初動となりにくい。そのため、acoustic FWIで深海域の地下構造をモデリングするのは一筋縄ではいかない可能性がある。そこで、本研究では、浅海域から深海域までを含む長大測線で実施した稠密OBS構造探査の実データを用いることで、acoustic FWIの実用性や課題を把握するとともに、効果的な適用方法の確立を目指していく。本研究で用いるデータは、海洋研究開発機構の研究船「かいれい」KR19-07航海で取得された千島海溝の前弧域（水深200m）から海溝（水深7400m）を横切りアウターライズに至る全長208 kmの測線沿いにOBS 80台を約2 km間隔で設置して取得したものである。水深によるacoustic FWIの違いを検討するために、まずは解析領域をOBS 20台ずつの区間（区間1：海溝からの距離15〜55 km、区間2：35〜75 km、区間3：55〜95 km、区間4：75〜115 km、区間5：95〜135 km）に区切って acoustic FWIを適用した。FWIの適用にあたり、すべての区間のデータについて、共通の前処理を施すとともに共通のパラメータを用いた。具体的には、前処理として2-20 Hzバンドパスフィルター、メディアンフィルター、RMS振幅による規格化、幾何減衰の補正、初動前の時間窓のミュートを施し、初期構造モデルとしては走時トモグラフィにより得られたP波速度モデル（既往モデル）を採用している。その結果、最も浅い区間5の解析では、期待通り安定してFWIによりモデルが更新されることが分かった。しかし、相対的に水深が大きい区間１〜４では、計算の初期に浅層に非現実的な低速度帯などの偽造が作り出されるなど、画一的なacoustic FWIの適用方法では成功しているとは言い難い状況であることも明らかになった。今後、水深やデータに応じて時間ダンピング、平滑化パラメタ、初期構造、ミュートの設計などを変えることで、FWIの安定化を阻んでいる要因について検討を進め、様々な水深でも安定してacoustic FWIによって詳細構造をイメージングすることを目指していく。