(1-1) 広域的地震観測

関東・甲信越，紀伊半島，瀬戸内海内帯西部に展開している高感度地震計を用いた広域的地震観測網による観測，および伊東沖（故障中）と三陸沖に設置している光ケーブル式海底地震・津波観測システムを用いた海陸境界域の観測を継続し，地震活動と不均質構造との関係を明らかにする研究を進めてきた．

全国の国立大学や研究機関等によって観測されている地震波形データを収集し，本センターのデータと統合して処理している．これらのデータは，日本列島周辺で発生する地震に対して行った臨時観測データと合わせることによって高密度な観測網となり，より詳細な地震活動が明らかになった．

最近の技術の進展により，観測機器の小型化，省電力化が進み，大規模な観測局舎が必要なくなってきた．さらに伝送経路の光回線化等のため，各観測点の伝送装置の切り替えを進めている．その結果，全観測点に対して，不必要な大規模観測施設は撤去もしくは小型の機器収納ボックスに置き換える等の検討を始めた．

(1-2) 臨時集中観測

日本列島周辺で発生した顕著な地震に対して，それらの地震活動を把握するため，全国の国立大学や研究機関等と共に，臨時地震観測を行ってきた．2011年東北地方太平洋沖地震の発生後には各地で地震活動度が高まり，千葉県，茨城県，栃木県，福島県，長野県に臨時観測点を作り，リアルタイムで連続的にデータを収集している．特に，千葉県，茨城県では，房総半島沖で発生するスロースリップに関連した地殻活動の検出を目指し，広帯域地震計を設置し，観測を継続している．

山形県沖で，2019年6月18日22時22分に，Mjma6.7の地震が発生した．この地震により，新潟県村上市では震度6強，山形県鶴岡市では震度6弱を観測し，多くの家屋の屋根瓦に被害が生じた．ここは，1964年新潟地震の震源域の北端に位置し，その後の余震活動が比較的に低い地域であった．震源域が海域であるため，震源の深さや震源分布の精度を向上させるため，東北大学と共同で，臨時の観測点を展開した．陸域では，震源域に近づけるため海岸線付近にテレメータ観測点を4点と現地収録の観測点を2点設置した．海域では，震源域直上にブイで係留した海底地震計を3点設置し，1週間後に回収して解析に用いた．その結果，震源分布は，全体として浅くなり，深さ約3～12㎞の範囲になり，西傾斜の1枚の面状に分布することが明らかになった．

長野県北部では，2016年6月～7月頃に風吹岳大池付近を震源とした群発地震が発生した．この地域は，糸魚川―静岡構造線の北端に位置し，北北東―南南西の走向に活断層が連なる地域であり，地殻内の震源も同様な方向に分布していた．南隣に位置する神城断層では，2014年にM6.7の地震が発生し，そのときも，この風吹岳では若干の地震活動が観測されていた．今回の地震活動は，極端に浅いことと徐々に活動域が広がっていることから，震源地の近傍に臨時観測点を4点設置し，詳細な震源分布を得た．ただ，この地域は，冬季は豪雪のため無人になってしまい，電力も通信も途絶えてしまう．そのため，現在は，2か所だけで臨時観測を継続している．

(2) 地殻変動観測

　南関東・東海などにおいて歪・傾斜などの高精度センサーを用いた地殻変動連続観測を行うとともに，GEONET 等によるGNSS 観測結果と比較検討し，地震発生と地殻変動の関係に関する研究を行っている．観測は1970 年頃より長期にわたって継続観測を実施している油壺，鋸山，弥彦及び富士川の各地殻変動観測所における横坑式観測と，伊豆の群発地震発生地域や想定される南海トラフ地震発生地域などに設置された深い縦坑を用いたボアホールや横坑での観測によって実施されている．前者においては水管式傾斜計と水晶管伸縮計を中心とした観測方式を採用しており，後者においては，最近開発されたボアホール地殻活動総合観測装置（歪3 成分，傾斜2 成分，温度，加速度3 成分，速度3 成分，ジャイロ方位計から構成されている）あるいは水管傾斜計を用いて観測を継続している．得られた観測データについては，2020年2 月に開催された地震予知連絡会において富士川，弥彦，油壺及び鋸山における観測結果を報告した．また，全国の地殻変動研究関係者が中心となってデータの公開を進めており，地震研からは鋸山と富士川の両観測所及び伊東，室戸のデータを提供した．

(3) 2011年東北地方太平洋沖地震にともなう地殻応答

2011年東北地方太平洋沖地震の後，大きな余効変動が観測されており，それに伴い日本列島でも活発な地殻活動が観測されている．そのため，東北地方から関東地方にかけての地域において，地震観測をはじめとするさまざまな分野にわたる総合観測及び東北日本弧の地殻・マントル構造を明らかにするとともにレオロジーモデルの構築を行い，観測データと得られたモデルに基づくシミュレーション結果との比較を通じて，今後の内陸地震や火山噴火の発生ポテンシャルの評価を目指す総合的研究を，地震予知研究センター・地震火山噴火予知研究推進センターと共同で実施しているところである．（地震予知研究センターの章参照）．

(4）茨城県北部・福島県南東部の地震活動と応力場の研究

2011年東北沖地震以降の活動が継続している茨城県北部・福島県南東部における稠密地震観測網（約60点から構成）の維持・整備を実施するとともに，それらのデータと周辺域の定常観測点のデータとの統合処理を行った．取得された連続波形記録に対して自動処理を施すことで地震活動の解明を行っている（地震予知研究センターの章参照）．

(5) スロー地震モニタリング

　西南日本等日本全国に発生するスロー地震のモニタリングを継続的に行っている．近年，海域におけるケーブル式地震観測網整備に伴って日本海溝付近の低周波微動活動が明らかになりつつあるが，陸域の広帯域地震観測網を用い同領域における浅部超低周波地震活動の長期間にわたる時空間変化を捉えることができた．つまり，東北地方太平洋沖のプレート境界やプレート運動を仮定して計算された理論波形をテンプレートとして，防災科研F-netの連続波形データから超低周波地震を検出し，これらの活動が2011年東北沖地震によって大きく影響を受け，東北沖地震震源域では東北沖地震発生まで小規模な超低周波地震がエピソディックに起き，東北沖地震後は完全に静穏化したのに対して，震源域外側の余効すべり域では東北沖地震後に急激に活発化したことが明らかになった．これらの結果は，東北沖地震後のプレート間すべりの空間分布を反映していると考えられる（Baba et al., 2019）．一方，内陸の火山等直下に発生する深部低周波地震の網羅的検出を行い，多くの場合，鉛直方向に複数の離散的グループに分かれること，同一火山下に存在する複数の近接したグループ間でも活動様式は大きく異なること，いくつかの火山では地表火山活動と深部低周波地震活動が関連することなどが明らかになった（Kurihara et al., 2019）．

「災害の軽減に貢献するための地震火山観測研究計画」の研究課題「プレート境界すべり現象モニタリングに基づくプレート間カップリングの解明」において，九州東部から四国西部に合計6点における広帯域地震計臨時観測を継続し，不具合の見られる地震計の交換などを行った．さらに，科研費新学術領域研究「スロー地震学」において四国西部，紀伊半島，東海にそれぞれ6点，4点，4点の広帯域地震計を設置し，南海トラフ近傍で発生する浅部超低周波地震と内陸下で発生する深部超低周波地震の観測体制を強化した．

(６) 古文書に記載された地点における稠密地震観測

地震計が発明される以前に発生した地震を調査するため，古文書等の記述をもとにしてその地点の被害状況を知り，その分布から震源地や地震規模の推定を行ってきた．しかし，揺れの強さは，震源からの距離だけに依存したものであるとは言えず，建物の強度，地盤特性，地下構造の違いによって不均質になり，被害の程度に違いが出ることが考えられる．そこで，古文書に書かれている地点を特定し，その地点に地震計を設置し，地震時の揺れを実測することにした．発生した地震による揺れを観測することで，その地点における揺れの特徴を客観的に知ることができる．その分布から，古文書に書かれている記述との比較が可能になり，記述の信頼性を検証することができる．

今年度は，1855年安政江戸地震を対象として研究を進めた．昨年度，観測を行った成田国際空港周辺には，成田山新勝寺や佐倉城址等の江戸時代から続く建物や施設があり，過去の地震被害の記述が多く残されている．そこで，それらの記述から被害地点を特定し，地震計を設置することにした．2019年9月26日から12月6日まで約2か月間，千葉県成田市，佐倉市，我孫子市，印西市，茨城県取手市，利根町の27か所で臨時観測を行った．固有周期1秒の3成分一体型地震計を地表に設置し，単一乾電池32本で約2か月間稼働する収録装置でオフライン観測を行った．観測された地震波形は，観測点ごとに最大振幅や卓越周期に違いがみられ，振幅が２倍以上大きくなる地点もあった．この観測を行うことで，古文書等に記述のなかった地点での揺れも推定することが可能になると期待している．

(７) 汎用的な利用が可能な稠密地震観測網の開発

場所ごとの不均質な揺れを知るために，多数の地震計を用いた地震観測システムの開発研究を行っている．その場所の揺れは，地盤構造や建築物等の違いによって異なり，被害に差が生じることが知られている．この差を考慮した耐震対策の優先順位や効果的な救援・復旧手段を講ずるためには，多くの地点で揺れを測って，あらかじめ揺れの特性を知っておく必要がある．そこで，小型軽量で設置が容易な安価な地震計を開発することを目的として，MEMSを利用した地震記録収録伝送装置を開発している．

昨年度は，近距離無線を利用して，データを伝送する仕組みを開発したが，今年度は，データを中継する機能を開発した．地震研究所だけでなく農学部キャンパス周辺に観測範囲を広げた試験観測を行った．ここで利用している電波は，省電力を実現するため，微弱である（乾電池2個で1年間の連続稼働）．そのため，地震研に設置した中央集約装置へ直接送ることはできない．そこで，となりの機器までデータを送り，そこからバケツリレー形式で，その隣の観測装置へ伝送する仕組みを構築し，最終的に中央集約装置へ届けられるようにした．実際に地震が発生し，それを検知すると，一定時間の記録を保存し，となりの観測機器へ送ることができた．今後は，もっと観測機器を増やしたときに自動的に最適なネットワークが組み上がり，迅速にデータの収集が可能なシステムを構築する予定である．

(８) 地殻活動モニタリングシステム構築

地震活動や地震波観測記録を基にした地殻活動の現況のモニタリング，新たな地震学的な現象の発見・研究テーマの創出等，所内研究活動の更なる活性化を目的とした計算機システムを新たに構築した．本システムはリアルタイムで流通する高感度地震連続記録を長期間一元的に整理蓄積し，所内研究者に広くデータ利用可能な環境を提供している．さらに，連続あるいはイベント波形データに様々な自動解析処理を施した結果を閲覧可能なwebシステムを構築し，観測点毎の連続波形画像，深部低周波微動モニタリング用エンベロープ画像，広帯域マルチトレース，近地地震・遠地地震波形画像等の作成・閲覧に関する運用，新たなモニタリング手法の開発，所内公開を継続的に実施している．