3.2.3 地震,地殻変動等の最先端観測や新しい観測の試み

(a) 南アフリカ鉱山における半制御地震発生実験

  南アフリカの金鉱山の地下深部の採掘域周辺に多数の高感度微小破壊センサを設置し,半径100m以上の範囲にわたってM-4以下という数cm程度の微小破壊までを検出・位置標定する,世界でも例をみない観測を行い,その鋭敏な検出感度とセンサの高密度配置をいかして,自然地震では観測されたことのない,既存弱面への極端な集中や,プレート境界のそれにくらべて極端に高い効率で発生するリピーター活動など様々な発見をしてきた.一方,現場のボアホールに設置されたセンサの周波数・角度指向性は複雑で,個々のイベントの規模や震源メカニズムの推定は困難であった.しかし,一様な媒質環境の下で多数のイベント波形があることから,京都大学と協力して,一般化逆解析法を適用してセンサ個々の現位置特性を推定した.

(b) 合成開口レーダーを用いた地殻変動の観測や被災域の同定

  人工衛星に搭載された合成開口レーダーによる観測は昼夜や天候にかかわらず行うことができ,地表の変形や性状の変化ついての情報を数メートルの空間分解能で求めることができる.この技術を用い,有珠山や浅間山において,GNSSなどの観測では検出することが困難な小規模の変形を発見した.これらの変形は,過去の噴火において貫入した溶岩ドームの熱収縮,熱水活動による地表の沈降,斜面の不安定などによるものであると解釈された.
  また,噴火にともなう溶岩流や火砕流,地震の断層運動,洪水,土砂崩れなどにともなう地表災害の発生場所を合成開口レーダーを用いて自動的に検出する技術を解析した。この手法を2016年熊本地震,2018年胆振東部地震,2020年タール火山(フィリピン)噴火に適用し,我々の開発した手法が被災地域を的確に検出していることを確認した.