平成13年度には，科学技術振興調整費総合研究（平成10〜15年度）で開発中の日本列島域を対象とする地殻活動統合シミュレーション・モデルのプロトタイプが組み上がる予定である．地震予知研究事業では，この統合シミュレーション・モデルを継続的に改良・発展させていくために必要なモデリング及びシミュレーション手法についての基礎研究を重点的に推進する．特に大学等の研究グループが中心となって推進すべき基礎研究項目としては，１）断層破砕帯の素過程，２）断層間相互作用，３）内陸活断層の地震発生過程，４）地殻活動データの解析・同化，５）特定地域に於ける地震発生サイクル・モデルの開発，６）日本列島域の広域変形・応力場のシミュレーション等が挙げられる．この内の１），２），３）及び６）に関しては，平成11年度或いは12年度からの４継続課題を実施する．項目４）及び５）に関しては，今後新規課題が提案され次第随時検討する．平成13年度の４継続課題の研究計画概要は，以下の通り．

 

・地殻内流体の挙動とその地震発生に対する力学的効果に関する研究（課題番号0131）：平成12年度までの研究で，余震現象の多様性が流体移動と破壊発生の相互作用により統一的に理解できることが明らかになった．しかし，このモデルでは平面形状の断層を仮定しているという問題もあり，現実への具体的応用に際しては３次元形状の地下流路や複雑に空間分布した破壊要素を考慮する必要がある．平成13年度には，断層帯外への流体の流失の可能性も考慮したシミュレーション手法の開発と計算の実行を行い，モデルの一般化を進める．

 

・断層間相互作用による断層成熟度の変化についての研究（課題番号0132）：媒質の力学的性質の不均質性（成層構造や自由表面）を考慮に入れた場合の断層間相互作用の計算手法を確立し，平成13年度には，実際にシミュレーションを実行に移し，断層の成熟過程の構造依存性を考察する．ただし，この段階では構造依存性を中心的に考察するため，亀裂ダイナミクスによる亀裂面の幾何学的複雑性は考慮しない．

 

・下部地殻流動特性とプレート内応力の蓄積・解放過程のシミュレーション研究（課題番号0703）：異方的な流動特性を持つ粘弾性物体の力学的応答の定式化とそれに基づく数値計算アルゴリズムの開発に続き，平成13年度には，等方的な弾性層（上部地殻）と異方的な流動特性を持つ粘弾性層（下部地殻）から成る地殻構造モデルを設定し，活断層深部の形状と摩擦特性を与え，内陸活断層での応力蓄積過程のシミュレーション・モデルを構築する．

 

・地殻応力・歪変化シミュレーション手法に関する研究（課題番号0120）：地殻変動モニターの開発に関しては，GPSデータの逆解析手法の開発に続き，平成13年度には，GPSデータから短期間の有意な変動を拾い効率的に解析を行うためのシステム及び物理モデルの構築のための数値計算コードの開発を行う．また，この地殻変動モニターで得られた物理モデルや応力分布と種々の物理探査の結果や地震活動の分布との関係についても研究を進めていく．また，3D-FEMを用いた日本列島の歪・応力場のシミュレーションに関しては，モデルの高度化を進め，地震データなどに基づく応力場の推定との整合性について検討する．