平成21年度 地球シミュレータ利用報告会

日本列島域の地殻活動予測シミュレーション

発表資料 (3.2MB)

1. プロジェクト名

日本列島域の地殻活動予測シミュレーション

Predictive Simulation for Crustal Activity in and around Japan

2. プロジェクト責任者名

橋本 千尋 (名古屋大学大学院環境学研究科)

Chihiro Hashimoto

3. プロジェクトの目的

複雑なテクトニック環境の下にある日本列島及びその周辺域を一つのシステムとしてモデル化し、プレート運動に伴う長期的な地殻変形から大地震の発生まで、時間・空間スケールの著しく異なる地殻活動現象を統一的且つ定量的に予測する並列シミュレーション・ソフトウェアを開発する。同時に、広域GPS観測網や地震観測網からの膨大な地殻活動データを解析・同化する並列ソフトウェアを開発する。更に、これらを統合した大規模予測システムを用いて、多様な観測・データ解析を通した地殻活動モニタリングによる情報を取り込んだ日本列島域の地殻活動予測シミュレーションを行う。

4. 今年度当初の計画

前年度までに完成した測地データインバージョン解析ソフトウェアを用いて，GEONET/GSIのGPSデータから日本列島周辺域のプレート境界面の固着−すべり状態を推定し，それによる日本列島域の地殻応力蓄積レートを計算する。また，日本列島域のプレート境界地震を対象とした地震発生サイクルシミュレーションを実施する。

5. 研究計画に沿った利用状況度

研究計画に沿って、許可されたノード時間をほぼ完全に消費した。

6. 今年度得られた成果、および達成度

成果

  • 1) 測地データインバージョン解析手法を西南日本のGPSデータに適用して，ユーラシア−フィリピン海プレート境界の固着−すべり状態を推定し，南海・東南海・東海地震の震源域のすべり遅れレートの詳細な分布を明らかにした。
  • 2) GPSデータから推定したプレート境界のすべり遅れレートに基づき，南海地震の震源域の応力分布を計算し，動的破壊伝播の予測シミュレーションを行った。

達成度

  • 1) GPSデータインバージョンによるプレート境界の固着状態の推定：80%
  • 2) プレート境界地震を対象とした地震発生予測シミュレーション：50%

8. 研究成果一覧 (投稿中の論文、予定講演の場合はその旨記載のこと)

a. 原著論文 (査読あり)

  • Hashimoto, C., A. Noda, T. Sagiya, and M. Matsu’ura, Interplate seismogenic zones along the Kuril-Japan trench inferred from GPS data inversion, Nature Geoscience, 2, 141-144, 2009.
  • Terakawa, T. and M. Matsu’ura, Strength of the San Andreas Fault inferred from tectonic loading simulation and CMT data inversion, Geophys. J. Int., 178, 1663-1676, 2009.
  • Fukuyama, E., R. Ando, C. Hashimoto, S. Aoi, and M. Matsu’ura, A physics-based simulation of the 2003 Tokachi-oki, Japan, earthquake to predict strong ground motions, Bull. Seismol. Soc. Am., 99, 3150-3171, 2009.
  • Noda, A. and M. Matsu’ura, Physics-based GPS data inversion to estimate 3-D elastic and inelastic strain fields, Geophys. J. Int., 2009 (submitted).
  • Terakawa, T. and M. Matsu’ura, 3-D tectonic stress fields in and around Japan inverted from CMT data of seismic events, Tectonics, 2009 (submitted).
  • 寺川寿子・松浦充宏，地震学における応力インバージョンの新展開：CMTデータインバージョン法による応力場の推定，地震第2輯，61, 339-346, 2009.
  • 福山英一，地震の動的破壊パラメータ，地震第２輯，61, S309-S314, 2009.

b. 原著論文 (査読なし、および雑誌等寄稿)

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c. 学会等発表 (ポスターセッションの場合はその旨記載)

口頭発表
  • 橋本千尋・野田朱美・鷺谷威・松浦充宏，北海道・東北地域に於けるプレート間カップリングによる弾性変形とプレート内非弾性変形，日本地球惑星科学連合2009年大会，幕張メッセ，2009.05.
  • 野田朱美・松浦充宏，GPSデータの逆解析による島弧地殻の３次元弾性−非弾性歪み場の推定：新潟−神戸変形集中帯，日本地球惑星科学連合2009年大会，幕張メッセ，2009.05.
  • 松浦充宏，地球物理データの逆解析：最小自乗法からベイジアンアプローチまで，日本地球惑星科学連合2009年大会，幕張メッセ，2009.05.
  • Hok, S.・福山英一, Dynamic rupture simulation of reverse fault using BIEM with free surface: From rupture dynamics to near-fault ground motions, 日本地球惑星科学連合2009年大会, 幕張メッセ，2009.05.
  • Matsu’ura, M., C. Hashimoto, and E. Fukuyama, Integrated predictive simulation system for earthquake generation in japan, International Symposium on Earthquake Seismology and Earthquake Predictability, Beijing, China, 2009.07.
  • Hashimoto, C., A. Noda, T. Sagiya, and M. Matsu'ura, Interplate seismogenic zones along the Kuril-Japan trench inferred from GPS data inversion, 6th Annual Meeting of the Asia Oceania Geosciences Society, Singapore, 2009.08.
  • Fukuyama, E., C. Hashimoto, R. Ando, S. Aoi, and M. Matsu'ura, Simulation of earthquake dynamic rupture and seismic wave generation under appropriate initial and boundary conditions, 6th Annual Meeting of the Asia Oceania Geosciences Society, Singapore, 2009.08.
  • Hok, S. and Fukuyama, E., 2009, Rupture dynamics using 3D BIEM including the free surface: Validation and application to the 2008 Iwate-Miyagi (Japan) earthquake, 6th Annual Meeting of the Asia Oceania Geosciences Society, Singapore, 2009.08.
  • Matsu’ura, M., A. Noda, T. Terakawa, and C. Hashimoto, Modelling and monitoring the entire process of earthquake generation cycles, French-Japanese Workshop on Earthquake Source, Paris & Orleans, 2009.10.
  • Terakawa, T. and S.A. Miller, Mechanisms driving aftershock sequences inferred from statistical analysis of focal mechanisms, French-Japanese Workshop on Earthquake Source, Paris & Orleans, 2009.10.
  • Hok, S. and E. Fukuyama, Dipping fault dynamics in a half-space using BIEM: Validation and application to the 2008
  • Iwate-Miyagi, Japan, earthquake, French-Japanese Workshop on Earthquake Source, Paris & Orleans, 2009.10.
  • 橋本千尋・鷺谷威・松浦充宏，GPSデータインバージョンによる西南日本のプレート間カップリングの推定, 日本地震学会2009年秋季大会，京都大学，2009.10.
  • Hok, S.・福山英一・橋本千尋, Dynamic rupture modeling of anticipated Nankai earthquake, 日本地震学会2009年秋季大会, 京都大学，2009.10.
  • 寺川寿子・松浦充宏，3-D tectonic stress fields in and around Japan inverted from CMT data of seismic events, 日本地震学会2009年秋季大会，京都大学，2009.10.
  • Terakawa, T., A. Zaporowsky, B. Galvan, and S.A. Miller, Identification of the high pressure source driving the 2009 L’Aquila earthquake sequences, AGU 2009 Fall Meeting, San Francisco, 2009.12.
ポスター発表
  • 福山英一・Hok, S.，すべり分布を用いた動力学的地震破壊モデルの構築，日本地球惑星科学連合2009年大会，幕張メッセ，2009.05.
  • Hok, S. and Fukuyama, E., Dynamic rupture of shallow 3D dipping fault earthquakes using a new BIEM technique for half-space medium, AGU 2009 Fall Meeting, San Francisco, 2009.12.

d. 講演

  • 福山英一，地震の動的破壊伝播と断層強度不均質，ワークショップ「地震波によらない地震学」，2009.
  • 松浦充宏，観測・計算を融合した階層連結地震・津波災害予測システム，JST/CREST公開シンポジウム「マルチスケール・マルチフィジックス現象の統合シミュレーション」，東洋大学白山キャンパス井上円了ホール，2009.11.

e. 新聞、雑誌での掲載記事

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