3.2.2 精密な重力観測に基づく研究

(a)長野県松代における精密重力観測

長野県松代において,超伝導重力計を用いた重力連続観測を行っている.重力計の記録から,2011年3月11日の東北地方太平洋沖地震のあと,年間およそ10マイクロガルという大きなレートで重力が減少を続けていることが明らかになった.この観測点は,地震の震源域からは400km以上離れており,GEONETによるGNSSデータから推定される上下変動は比較的小さいにもかかわらず,このように大きな重力変化が見られるのは,地震のあと継続しているアフタースリップあるいは粘弾性緩和による地下の密度変化をとらえていると考えられる.超伝導重力計のドリフトを補正する目的で,不定期の絶対重力測定を実施しており,これらの組み合わせにより,長期的な重力変化を追跡している.2022年は超伝導重力計CT #036を石垣島から移設し,既存のiGrav #028との並行観測を開始した.

(b)東日本における長期的重力変化

前項で述べたような,東北地方太平洋沖地震後の長期的重力変化は,東日本の広い範囲で継続している.この現象を詳しく調べるため,北海道から中部地方にいたる数カ所において,絶対重力測定を実施している.2022年には弟子屈,仙台,蔵王,富士において測定を行なった.また,絶対重力測定データの長期的な均一性を担保するために,絶対重力計の器差を厳密に検定する作業を開始した.

(c)伊豆大島における重力測定

近年の伊豆大島は約1~2年周期の短期的な膨張・収縮を繰り返しながら,長期的には膨張傾向にある.地震研は,1998年頃から断続的に重力観測を行ってきた.令和4年度は,2022年11月下旬に麓と山頂付近の2点で絶対重力測定を実行した.結果,2018年から2022年にかけては毎年の絶対重力値が蓄積されたことになり,降雨に伴う重力変動の様子が明瞭になった.この効果を補正することにより,伊豆大島の直下で進行している質量蓄積の傾向が分かりつつある.

(d)桜島における重力測定

地震研は,絶対重力計を用いた桜島での連続測定を2008年頃から続けてきた.絶対重力計は,京都大学防災研究所と国土交通省大隅河川国道事務所の協力の下,桜島南麓にある有村観測坑道の入り口付近に設置されてきた.令和4年度は,2022年10月末に絶対重力観測を実行した.2017年頃からのデータを概観すると約4マイクロガル/年の重力増加の傾向にあることが分かっていたが,今年度の観測からもその増加傾向を裏付ける結果が得られた.

(e)阿蘇における重力測定

令和4年度は2022年11月に,阿蘇の京都大学火山研究センターにおいて絶対重力測定を実行した.火山研究センター内での絶対重力測定は,2016年熊本地震以降初となり,2010年5月の絶対重力測定の結果と比較すると,この期間内に+199±30 マイクロガルもの重力増加が生じていたことが分かった.この重力増加は,熊本地震時の地面沈降および阿蘇カルデラ内の定常的沈降によって説明できる.