3.1.1 地震発生場の研究

(1-1)地震発生タイミングに関するシミュレーション研究

地球計測部門と協力して,巨大地震の発生領域近傍のすべりイベントが地震発生タイミングに及ぼす影響を,地震発生サイクルシミュレーションで調べた.本年度は,深部で繰り返すスロースリップ(SSE) による応力載荷を模した一自由度断層モデルで,SSEから地震発生までの時間を調べ,SSE発生後の地震発生確率の推移を求めた.SSEが大きいほど地震の発生はSSE後短い時間に集中したが,1回の地震サイクルにおける応力蓄積の3/10を1回のSSEにより受け取るような大SSEであっても,SSE後132日以内に地震が起きる確率は50 %に留まった.これは二次元弾性体モデルで調べた結果よりも低く,連続体モデルにおいてSSE発生以前に断層面上に形成されている応力集中の空間構造がSSE後の地震発生の強い集中をもたらすことが示唆された.

(1-2)不均質媒質中の地震発生モデリングの研究

現実的な不均質構造をモデル化した地震発生サイクルシミュレーションを目指し,その基礎となる2次元静的亀裂問題におけるすべり応答関数の解析表現の導出を行った.導出された応答関数を用いて,2層境界媒質中の亀裂の静的変形場を数値的に求めるプログラムを作成した.数値計算の結果をベンチマークとなる解析解と比較し、導出された関数の正しさを確認した.

(1-3)P波前地震重力信号の研究

地震震源を観測する新たな窓としてP波前地震重力変化に期待が集まる.昨年度,2011年Mw9.0東北沖地震のF-net広帯域地震計記録の解析から,P波前地震重力信号の存在有無の論争に決着がつけられた.本年度は、P波前地震重力信号の波形情報を用いた震源情報抽出の研究を進めた.昨年の研究において検出した上下動成分に加えて,Hi-net高感度加速度計データから検出した水平動成分を加えた3成分全波形を用いた震源パラメタ逆解析(メカニズムとM)を行った.重力変化の鉛直成分からは拘束困難であった東北沖地震の断層傾斜角が、P波前水平信号成分からよく決定されることが示された.これはP波前地震信号が地震震源の新たな観測窓として機能する初めての例を示すものである.今後,信号波形を定量的に活用する「P波前重力信号地震学」の展開が期待される.