(1) 課題番号：0113 (I)
(2) 実施機関名：東京大学地震研究所
(3) 課題名： (I)海底地殻変動観測手法の開発 （3（２）イ）
(4) 本課題の5ヵ年計画の概要とその中での平成14年度までの成果
( 4-1 ) 「地震予知のための新たな観測研究計画の推進について」（以下、建議）の項目：
3−(2) 観測技術
(4-2) 関連する「建議」の項目： (I)：１（１）ア・イ，１(２)ア，１(３)イ，２（２）ア
(4-3) 「5ヵ年計画全体としてのこの研究課題の概要と到達目標」に対する到達した成果：
プレート沈み込み帯に位置する日本列島とその周辺の地殻活動の中で発生する地震の予測のためには，地震発生に至る地殻活動の全過程を，その過程であらわれる地殻現象の観測によって把握することが必要である。このような地殻現象の観測のためには，高精度に現象検出するための観測システムの開発が必要であり，特に海底地殻変動観測の手法の開発が必要である。これまでの開発を通じて海底設置しての長期計測が可能となったものから順次，観測しながらさらなる高度化をすすめた。
(5) 平成14年度成果の概要：
(5-1) 「平成12年度全体計画骨子の補足説明 ３.具体的な課題提案の背景」のどの
項目を実施したのか：（２）−２−１
(5-2) 平成14年度項目別実施計画のどの項目を実施するのか（複数の項目に関係して
いる場合は、主たる項目と、関連した項目に分けて記入する）：（３）−（a）
(5-3) 平成14年度に実施された研究の概要：
・ 海底圧力計： 三陸沖にGPS—音響測位システムとともにアレー展開したほか，長期型海底地震計アレーと共に２台を茨城沖に展開した。東北大学と共同研究。
・ GPS—音響測位システム： GPS—音響測位システム（図１）をひきつづき三陸沖日本海溝の内側と外側に設置して繰り返し観測をおこなった。６，０００ｍ程度の深海底での計測用にガラス球を耐圧容器とする海底部リピータ型トランスポンダとその設置システム（図２）の開発をおこない，平成１３年度に開発した計測ブイ（図3）と組み合わせた計測のほか，より簡易型の計測ブイを利用しての計測もおこなった。東北大学との共同研究。
・ レーザー干渉計を用いた海底ボアホール傾斜計： 鋸山観測井での高度化のための観測を継続したほか，半導体レーザーをベースとした高精度レーザー光源の開発およびDSP技術による高速実時間信号処理の開発を継続し、海底ボアホールでの実用化のため省電力化・データ取得法の最適化をすすめた（図4）。
・ 海底孔内設置型体積歪計/傾斜計： 鋸山海底地殻変動試験観測井における試験観測を継続した。三陸沖海底の掘削孔（孔深約1000m，水深約2500mの海底）に設置された体積歪計/傾斜計は約３ヶ月の傾斜観測に成功した。海洋科学技術センター深海研究部との共同研究。
・ 超深海における長期海底観測の実用化： 超深海用耐圧容器の開発にひきつづき平成１４年度は超深海用のコネクタを開発して，図5にしめす超深海底用自己浮上式海底地震計の試作器を組み上げ，日本海溝軸近傍に設置した。
・
(5-4) 「平成14年度の到達目標」に対する成果の概要： 各種測器の高度化を継続したほか，超深海型の海底地震計を開発した。GPS—音響測位システムと海底圧力計については，アレー展開して主に三陸沖海底における地殻変動の繰り返し計測をおこなった。また観測をおこないながらの高度化をすすめた。キネマチック測位は数ｃｍの再現性，海底測位は１０ｃｍ程度の精度である。
(5-5) 共同研究の有無： 開発している測器ごとに共同研究組織は異なっているが、地震研究所内、東北大学、千葉大学、海洋科学技術センター深海研究部等との共同研究として開発を進めている。
(5-6) 平成14年度の成果に関連の深いもので、平成14年度に公表された成果
長田幸仁，藤本博巳ほか，日本海溝でのＧＰＳ・音響測位観測，2002年地球惑星合同大会
発表
藤本博己、長田幸仁ほか、釜石沖海底ケーブルシステム近傍における海底精密測位の開始、
2002年地球惑星合同大会発表
玉木崇之,、藤本博巳ほか、三陸沖海底圧力観測による海洋変動と圧力変動の関係、2002
年地球惑星合同大会発表
玉木崇之,、藤本博巳ほか，海底圧力計を用いた相対観測：三宅島の火山活動に伴う海底地
殻変動検知の試み，2002年地球惑星合同大会発表
三浦 哲，長田幸仁ほか，海底地殻変動観測のためのキネマチックGPS解析の精度評価
と誤差要因，2002年地球惑星合同大会発表
Hildebrand, J.and Chadwell, D., GPS/ACOUSTIC EXPERIMENT FOR
PRECISE SEAFLOOR POSITIONING ACROSS THE
金沢敏彦，篠原雅尚ほか，北西太平洋における海底孔内広帯域地震観測所のノイズスペク
トル長期変動，日本地震学会2002年度秋季大会発表
(6) この課題の実施担当連絡者
氏名：金沢敏彦
東京大学地震研究所地震地殻変動観測センター
電話：03-5841-5780
FAX：03-5841-8265
E-mail：kanazawa@eri。u-tokyo。ac。jp
図１ GPS- 音響測位のシステム概念図
図２ 平成１４年度に開発した海底部リピータ型トランスポンダの設置システム。平成１
３年度の開発では１０，０００ｍまでの超深海底用としてチタン製円筒型耐圧容器
を使用したが，平成１４年度は計測部をガラス球に収容して水深６，０００ｍ程度
の深海底での計測用とした。計測部は１３年度のものをさらに改良。
図３ 観測船から発生する音響雑音の影響を低減するために開発した計測ブイの外観。観
測船から曳航して無線LANを通じた遠隔制御により，GPS計測と音響測距をおこ
なう。測距用の送受波器はブイの下に固定しており，その位置は、ブイ上の動揺セ
ンサーのデータと３台のGPSによるキネマチック測位から高精度に決定する
図４ レーザー傾斜計の出力に接続されたDSPボード。中央のボードの上には
ADC(16bit,5ch)が取り付けられている。上方にレーザー傾斜計のコントローラーが
見える.
図5 超深海用ガラス製耐圧容器（平成１３年度に開発したもの。耐水深９０００ｍ以上）
と超深海用コネクタ（平成１４年度に開発）を利用して平成１４年度に開発した超
深海型自己浮上式海底地震計の試験器の外観。
