防災科学技術研究所　令和元年度成果発表会　概要集

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〒305-0006 茨城県つくば市天王台3-1 Tel 029-851-1611 Fax 029-851-1622最短経路法による異方性構造の研究地震津波火山ネットワークセンター・地震津波防災研究部門　　関口 渉次2020.2.13　令和元年度　成果発表会2019.○○.○○○○○○○○○○○○○■地下構造の異方性を明らかにする■物質・働く力の向きなどについての情報抽出が可能■地下構造モデルの高度化に貢献地球内部の地震波速度構造については、その不均質性については地震波を使ったトモグラフィによって詳しく調べられている。異方性はその次の段階の解明すべき課題である。日本列島下の異方性はこれまでにいくつか研究成果がでているが、波線計算については不均質性を考慮しているだけで、異方性を組み入れて計算していないものがほとんどである。今回の研究は波線計算にも異方性を組み入れてより精度の高い異方性分布の推定を目指すものである。ここでは最短経路法という手法を用いて波の伝わる経路と時間を計算しその結果と実際の観測値とをトモグラフィと呼ばれる解析法で比較することにより地下の異方性を解明しようと計画している。最短経路法の利点としては、異方性を計算手法に組み入れることが容易であること、得られた波線が真に最短経路であること、などがある。一般的に異方性の組み入れが難しい点がこれまで異方性を組み入れた波線計算が広く行われていなかった原因の一つと考えられる。よく用いられているPseudo-bending methodなどの手法では、局所的な最短経路（誤った最短経路）となっている可能性が残る。一方、不利な点としては，比較的長い計算時間を要することがある。したがって非常に広い領域を対象とすることが難しい。トモグラフィのイメージ(異方性なし）。左が元の速度不均質の分布図、右が５回繰り返し再現された図。異方性という情報は、それを生み出す物質、異方性をもたらすその場に働く力の向き、などをそこから推定することができる。日本列島のようなプレートの沈み込み帯では、その地下の地殻やマントルで異方性が観測されているが、その成因については諸説ありその解明が待たれている。火山地帯であればマグマに関連する層状の構造は異方性を生み出すので火山地帯の詳細な構造を明らかにできる可能性がある。地表においてはGPSにより詳細な変動が把握される一方、さらに深い地下で働いている力を推定する方法としては地震の発震機構解など限られており異方性は重要な貢献をすると期待できる。地下で作用している力の分布がよくわかれば、より精度の高い力学的粘弾性モデルを作ることが可能となり、将来の地震発生予測へとつながる基礎的な知見となる。