1 0 0 0 OA ランダム不均質媒質中のスカラー波伝播の3次元差分法シミュレーションと統計的手法の比較
- 著者
- 江本 賢太郎 佐藤 春夫
- 雑誌
- JpGU-AGU Joint Meeting 2017
- 巻号頁・発行日
- 2017-03-10
短周期地震波は,地球内部の短波長不均質構造による散乱により複雑な波形を示す.例えば,エンベロープ拡大現象や,最大振幅の散乱減衰,コーダ波の励起などが挙げられる.これらを説明するには,ランダムな不均質媒質中での波動伝播を統計的に記述し,波形エンベロープを直接導出する方法が有効であり,ボルン近似を用いた輻射伝達理論や放物近似に基づくマルコフ近似理論が用いられてきた.手法の妥当性の検証には波動方程式の差分法計算との比較が必要であるが,3次元では計算コストの問題からこれまでほとんど行われていない.本研究では,地球シミュレータを用いた3次元差分法計算によりランダム媒質中のスカラー波伝播を再現し,その特徴を調べ統計的手法と比較する.ランダムな速度ゆらぎは指数関数型自己相関関数で特徴づけられるとし,ゆらぎの強さは5%,相関距離 a は1kmと5kmとした.差分法での解析対象周波数は1.5Hzとし,空間刻み0.08km,平均伝播速度4km/sとすると,1波長あたり33グリッドとなり数値分散の影響は無視できる.差分計算は空間4次・時間2次精度とする.計算領域は1辺307kmの立方体とし,中心からRicker波を等方に輻射する.観測点は伝播距離25, 50, 75, 100kmに各距離に20個配置する.この大きさのランダム不均質媒質を一度に作成するのは困難であるため,異なるシードで作成した小さなランダム媒質をなめらかにつなげて全体を構成する.同様に作成した計6個のランダム不均質媒質における計算結果をアンサンブルとして用いる.まず,差分トレースをスタックした平均2乗エンベロープを統計的手法と比較する.相関距離1kmの場合,ボルン近似を用いた輻射伝達理論は,立ち上がりからコーダまで差分エンベロープをよく再現することができた(計算にはモンテカルロ法を用いた).一方,相関距離5kmの場合,ピーク付近のエンベロープは改良マルコフ近似(Sato, 2016)でよく再現でき,コーダ部分はボルン近似を用いた輻射伝達理論で再現できることを確認した.中心波数をkcとすると,前者はakc=2.3,後者はakc=12であり,後者はボルン近似よりもマルコフ近似が適している領域である.次に,エンベロープを構成する差分トレースの2乗振幅分布を調べる.直達波到達直後は対数正規分布を示すのに対し,コーダ部分は指数分布に従うことが分かった.これは,エンベロープを構成する散乱波が,前方散乱波からランダムな分布へと変化していくことを示している.また,相関距離が小さいほど,指数分布へと変化するまでの時間が早くなり,相関距離1km,伝播距離100kmではエンベロープのピーク付近も指数分布となった.また,各観測点の周りに小さな3つの正12面体の頂点となるようにアレイを設置し,各時刻においてFK解析から散乱波の到来方向を調べた.震源方向を基準とした散乱波の入射角は,初動到達後から単調増加した.差分計算は経過時間50秒まで行ったが,この範囲内では,入射角のピーク値の平均は60°程度まで増加したが,等方的にはならなかった.つまり,エネルギーフラックスが等方的になる前から,2乗振幅は指数分布に従うことがわかった.相関距離が1kmの方が5kmと比べてコーダ振幅の励起量が多いが,入射角分布は両者に顕著な違いは見られなかった.
1 0 0 0 花さうび : 近代抒情詩選
- 著者
- 佐藤春夫, 島田謹二, 吉田精一 共著
- 出版者
- 天明社
- 巻号頁・発行日
- 1947
1 0 0 0 OA 山梨県東部の地震 (1983年8月8日) に先行した異常な地殻傾斜変化
- 著者
- 佐藤 春夫 立川 真理子 大久保 正
- 出版者
- 公益社団法人 日本地震学会
- 雑誌
- 地震 第2輯 (ISSN:00371114)
- 巻号頁・発行日
- vol.37, no.2, pp.197-205, 1984-06-25 (Released:2010-03-11)
- 参考文献数
- 15
- 被引用文献数
- 2 2
Preceding the eastern Yamanashi earthquake of magnitude 6.0, an anomalous tilt change up to 0.4 micro-radian was detected by the borehole-type tiltmeter at the Enzan station locating 31km north-west of the epicenter. The anomaly began 18 days preceding the earthquake and continued 10 days. The tiltmeter was installed at the bottom of the well of 89m depth. The resolution is 0.006μ radian and the long-term stability is better than a few μ radian per year. This tiltmeter had recorded similar tilt changes of the order of 0.4μ radian twice since it was installed in 1979. Both the changes had been caused by a large amount of precipitation accompanied by typhoons. During these 10 days, however, the maximum daily precipitation was 20mm, temperature change was smaller than 0.05°C at the bottom of the well, and there was no construction near the station. Therefore, we may interpret this anomalous tilt change as a precursor of the earthquake. The station is located in the fracture zone associated with the active fault, the Daibosatsurei-nishigawa fault; core samples obtained from the well were fractured and their P wave velocity was extremely low. The direction of the anomalous tilt vector change is nearly orthogonal to the strike of this active fault. This suggests that the observed upheaval of the epicentral block is the consequence of the hinge movement at the fault.
- 著者
- トロイツキー ピーター A. 佐藤 春夫
- 出版者
- 独立行政法人防災科学技術研究所
- 雑誌
- 国立防災科学技術センター年報
- 巻号頁・発行日
- vol.62, 1989-03-30
- 著者
- 堀 貞喜 石田 瑞穂 青井 真 井上 公 大久保 正 岡田 義光 小原 一成 笠原 敬司 木村 尚紀 熊谷 博之 汐見 勝彦 関口 渉次 根岸 弘明 野口 伸一 松本 拓己 山水 史生 藤原 広行 功刀 卓 浅野 陽一 関根 秀太郎 廣瀬 仁 松原 誠 安逹 繁樹 伊藤 喜宏 針生 義勝 松林 弘智 松村 稔 宮川 幸治 山品 匡史 坂無 雅子 雷 楓 伊東 明彦 岩田 知孝 ト部 卓 川勝 均 木下 繁夫 工藤 一嘉 纐纈 一起 佐藤 春夫 佐藤 比呂志 武井 恵雄 中尾 茂 平田 直 平原 和朗 堀家 正則 松澤 暢 山北 聡 綿田 辰吾 山野 誠
- 出版者
- 独立行政法人防災科学技術研究所
- 雑誌
- 防災科学技術研究所年報 (ISSN:09186441)
- 巻号頁・発行日
- vol.15, pp."I-12"-"I-16", 2004-09-06
地震調査研究推進本部の総合基本施策(「地震に関する観測、測量、調査及び研究の推進についての総合的かつ基本的な施策(平成11年4月23日)」)、及び調査観測計画(「地震に関する基盤的調査観測計画(平成9年8月29日)」、「地震に関する基盤的調査観測計画の見直しと重点的な調査観測体制の整備(平成13年8月28日)」、「地震に関する基盤的調査観測等の結果の流通・公開について(平成14年8月26日)」)等に基づき、高感度・広帯域地震観測施設と強震観測施設を整備し、観測網の維持・管理・運用を行う。これら基盤的観測網と防災科研の在来地震観測網から得られるデータの収集・処理を行い、気象庁、大学等のデータと合わせて蓄積・流通・公開を行う。また、防災科研が海外に整備した観測施設についても、円滑な維持・管理とともに、観測方式の高度化を行いつつ、データの収集・処理・蓄積・公開を行う。さらに、各観測網から得られるデータを用いて、高度な地殻活動のモニタリングを実施し、地震活動状況の推移を判断するための研究成果を創出する。
