連動型巨大地震発生を予測するためには、地震発生帯の高度な物理モデルが必要です。南海トラフ地震発生帯のプレートの形状やプレートの境界を構成する物質を把握するため、2008年に日向灘沖から開始。徐々に観測域を東に移動し、2011年には東海沖、現在は駿河湾沖の海底に広く緻密に海底地震計を配置し、自然地震と人工的な地震の調査・観測を実施しました。

その結果、日向灘（九州パラオ海嶺）から四国沖に沈み込むフィリピン海プレートの構造変化と、遷移帯と呼ばれる摩擦の性質が変化する領域の存在が明らかになりました。

同時に切迫度の高い宮城県沖と根室沖で、海底地震観測及び海底水圧観測を継続して実施しました。その結果、宮城県沖では、2011年3月11日に起きた東北地方太平洋沖地震前後の地震活動の地殻の動きや海底での水圧の変化のデータをとることができ、地震発生前には地震活動域が移動し、地震活動のプレート境界面の集中度が顕著に変化することが分かりました。また、3月9日の最大前震から本震に到るまでの海底上下地殻変動も観測することができました。

今後は、東北地方太平洋沖地震の最大前震後の非地震性すべりの詳細な検討や、このすべりイベントと本震の発生との関連などの調査を進めて行く予定です。

巨大地震破壊域の周りでは、ゆっくりとした揺れの地震（低周波地震）発生し、連動することが知られています。低周波地震の連動やごく小さい地震の発生パターンが巨大地震発生域の状態を示す指標になるか、検討を進めると共に、南海トラフ全域の地震活動の発生パターンを探るため、海底に長期観測用の海底地震計を設置し、海陸連動して観測を継続しています。

調査・観測によって得られた詳細な観測結果は数値化され、過去に起きた地震のシミュレーションや、これから起きるかもしれない地震のシミュレーションを行うためのより高度枠組みづくり（モデル化）に役立てられます。