著者

佐藤 志彦 末木 啓介 笹 公和 国分 宏城 足立 光司 五十嵐 康人

出版者

日本地球惑星科学連合

雑誌

日本地球惑星科学連合2016年大会

巻号頁・発行日

2016-03-10

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2011年3月11日に発生した東日本大震災に起因する、福島第一原発事故では環境中に大量の放射性物質が放出した。地表面に沈着した放射性物質のうち、半減期が約30年であるセシウム137の除去技術の確立は、除染に伴い発生する土壌の減容化のためにも不可欠である。本研究では2012年10月に福島県本宮市で採取した土壌に対し、強酸リーチングを含む連続化学抽出を行い、残渣中に含まれる放射性物質の存在形態を把握することで、土壌中に存在する放射性セシウムに対する基礎情報を取得した。未処理の土壌に含まれる137Csは2011年3月11日時点で8 kBq/kgだった。水溶性成分、陽イオン交換成分、有機物付着成分、強酸抽出成分を順番に抽出し、最終的に約50%の放射性セシウムが残留した。存在形態を把握するため残渣土壌のオートラジオグラフィーを取得したところ、無数のスポット状汚染が見られた。このスポット汚染を直接取り出し、透過型電子顕微鏡で観察すると球状の塊で、さらにエネルギー分散型X線分析により、鉄、亜鉛、ケイ素、酸素さらにセシウムが元素として検出された。これらの特徴は茨城県つくば市で事故直後に観測されたセシウム含有粒子(Adachi et al., 2013)に類似しており、つくば市で見つかったCs含有粒子が広範囲に分析していると考えられる。また粒子全体に占めるケイ素と酸素の割合が大きく、この特徴はSatou et al.,(2015)およびYamaguchi et al.,(2016)とも類似している。ケイ酸塩は一般的に耐酸性を示すため、同様の現象が放射性粒子にも見られたものと考えられる。

著者

梶野 瑞王 石塚 正秀 五十嵐 康人 北 和之 吉川 知里 稲津 將

出版者

日本地球惑星科学連合

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日本地球惑星科学連合2016年大会

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2016-03-10

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はじめに2011年3月の東京電力福島第一原子力発電所の事故に伴い大気中に放出された放射性Csは、東北・関東地方において広範囲に沈着した。事故約1年半後の2012年12月以来、避難指示区域内に位置する福島県浪江町・浪江高校津島分校の校庭において、放射性Csの大気濃度の長期間変動と、陸面に沈着した放射性Csの再飛散を評価するために、連続観測が行われて来た。本研究では、約30年と半減期の長い137Csを対象として、再飛散モジュールを実装した3次元物質輸送モデルと、避難指示区域内(浪江高校)と区域外(茨城県つくば市)の2地点の長期間大気濃度観測結果を用いて、東北・関東地方における再飛散を伴う137Csの収支解析を行った。期間は2012年12月から2013年12月までの約1年間を対象とした。手法モデル:ラグランジュ型移流拡散モデル(梶野ら, 2014)を用いた。気象庁メソ解析データ(GPV-MSM)を用いて、放射性物質の放出、輸送、沈着、反応、放射性壊変を解く。土壌からの再飛散は、浪江高校校庭におけるダストフラックス観測に基づいて開発された再飛散モジュール(Ishizuka et al., 2016)を用いた。植生からの再飛散については、メカニズムが明らかになっていないため、放出率は一定として137Csの航空機モニタリング結果による地表面沈着量(減衰率は放射性壊変のみ考慮)と森林面積および植物活性の指標としてGreen Fraction(Chen and Dudhia, 2001)を掛け合わせたものを用いた。観測:大気濃度は、浪江高校校庭および茨城県つくば市の気象研観測露場(Igarashi et al., 2015)でハイボリウムエアサンプラーを用いて捕集されたエアロゾル中の137Cs濃度の測定値を用いた。サンプリングの時間間隔はそれぞれ、浪江高校は1日間、気象研は1週間である。結果浪江における137Cs濃度は、冬に低く(0.1 – 1 mBq/m3)夏に高い(~1 mBq/m3)傾向が見られ、つくばにおける濃度(0.01-0.1 mBq/m3)に比べて1桁程度高かった。モデルにより計算された2地点間の濃度比は、観測の濃度比と整合的であった。土壌からの再飛散は、逆に冬に高く夏に低くなる傾向があり、絶対値は冬季の浪江の観測値を説明できるレベルであるが、夏季の濃度ピークを1-2桁程度過小評価した。解析期間中の原子炉建屋からの放出量は約106 Bq/hr程度(TEPCO, 2013など)であり、浪江の観測値を説明できるレベルではなかった(2-3桁程度過小評価)。植生からの再飛散計算結果は、浪江の季節変動をよく再現し、10-7 /hrの放出率を仮定すると、観測濃度の絶対値と同レベルとなった。依然、事故から5年が経過した現在でも再飛散のメカニズムは明らかにされておらず、観測・実験に基づいたメカニズムの解明研究の発展が望まれる。参考文献Chen and Dudhia, Monthly Weather Review, 129, 569-585, 2001.Igarashi et al., Progress in Earth and Planetary Science, 2:44, 2015.Ishizuka et al. Journal of Environmental Radioactivity, 2016, in press.梶野ら, 天気, 61, 79-86, 2014.TEPCO, 2014 原子炉建屋からの追加的放出量の評価結果(平成26年3月)

著者

五十嵐 康人 北 和之 牧 輝弥 竹中 千里 木名瀬 健 足立 光司 梶野 瑞王 関山 剛 財前 祐二 石塚 正秀 二宮 和彦 大河内 博 反町 篤行

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日本地球惑星科学連合

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2016-03-10

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著者らは, 福島第一原発事故の放射能汚染による大気環境影響評価のため, 福島県内の汚染地域に設置された観測地点で放射性セシウムの大気への再飛散を研究してきた。その結果, 1) 都市部での観測結果と異なり, 典型的な里山である観測点では,特に夏季に放射性Csの大気中濃度が上昇し(Fig. 1),2)これを担う粒子は, 見た目や光学顕微鏡像からダストと思われたが, 意外にもその大部分が実は生物由来であること(Fig. 2)を見出した。真菌類が放射性Csをカリウムと誤認し濃縮する事実を考慮すると, 再飛散を支える実体として胞子が想定できる。仮に真菌胞子のみが137Csを運ぶとして, 胞子一個当たりの137Cs量を幾つかの仮定下で推定すると, 5×10-10-3×10-7 Bq/個となり, 森林から胞子が9×103-5×105個/m2/秒飛散する必要がある。この値は,Sesartic & Dallafior (2011) Table 2のForestの最大値387個/m2/秒よりも1~3桁も大きい。しかし実際, 今夏の予備観測で,バイオエアロゾル個数濃度は5-8×105個/m3に達することが確認され, 我が国の森林から予想以上のバイオエアロゾルの飛散が起きていることがわかった。さらに上記仮定に基づくと, 大気中137Cs濃度は2.5×10-4-0.15 Bq/m3となり, 現実の放射性Csの再飛散と凡そ辻褄が合う。これらから, 夏季におけるバイオエアロゾルによる放射性Csの再飛散を真剣に考慮すべきことがわかってきた。

著者

池上 郁彦 Carey Rebecca McPhie Jocelyn Soule Adam 谷 健一郎

出版者

日本地球惑星科学連合

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2016-03-10

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1. IntroductionThe eruption of Havre 2012 was the largest deep submarine silicic eruption in the modern history (Carey et al. 2014). The eruption was first detected by an airline passenger who saw extensive rafts of floating pumice on the ocean. The later investigation identified the onset of pumice dispersion on the 18th July 2012, which was accompanied by a subaerial plume and hotspot on the NASA MODIS satellite imagery. In addition, significant seismicity at the Havre caldera was measured during this time. Three months after the event, R/V Tangaroa of NIWA (National Institute of Water and Atmospheric Research, New Zealand) visited the Havre volcano and mapped the area using a EM120 multibeam system. This survey detected several new features along the caldera rim which did not exist in 2002. However, the resolution of the map did not permit the identification of the types of volcanic features present.2. MESH CruiseIn 2014, the Mapping Exploration & Sampling at Havre (MESH) cruise was conducted to visit the seafloor and performed a geological field study of the 2012 eruption deposits. The R/V Roger Revelle (Scripps Institution for Oceanography, UCSD) and two unmanned vehicles, Sentry AUV (Autonomous Underwater Vehicle), and Jason ROV (Remotely Operated Vehicle) of WHOI (Woods Hole Oceanographic Institute) facilitated the voyage. The Sentry AUV mapped the full area of the 5-km wide Havre caldera with high-resolution bathymetry (1-m grid). The ROV Jason conducted traverses along the eruption products discovered by the Sentry high-resolution map, conducting sampling for the rocks and sediments at the seafloor.3. Results and DiscussionsThe MESH cruise identified six lava flows (A~D,F,G), eight lava domes (H,I,K~P), two units of ash and lapilli deposits (AL,ABL), two debris avalanche deposit (MF1,2), and an extensively emplaced giant pumice deposit (GP) as the products of the 2012 eruption (Fig. 1). Most of the effusive products which this research focuses on have porphyritic textures with the phenocrysts of plagioclase, and pyroxene. Their whole rock composition ranges from 68~72% SiO2 and inferred that the Havre 2012 magma was rhyodacitic.The series of lava consists of both lava flows (length of 0.6~1.2 km) and lava domes (height of 70~250 m). Their vents were distributed along the fissures at the southern rim of the caldera which strongly infers structural control for magma ascent. The western part of the fissure is dominated by lava flows (A~G) which immediately descended the 30° slope of the caldera wall. They have clear levee structure with 70~150 m thickness, compression ridges for 10~30 m intervals, and talus with >20 degrees. The fissures from the middle to east formed small lava domes (H~P), although the easternmost one (O-P complex) is exceptionally large (1.1 x 0.8 km elliptical base with 250 m height). The total volume of these effusive products was 0.24 km3.The chronology of the lava effusion has been investigated using the stratigraphical relationship to the GP unit, which was dispersed on 18th July. This enables constraints on the lava effusion rate between the 18th July to 19th August (NIWA voyage). The maximum volume of the lava post-dating GP (0.19 km3 for A, F~P) draws the maximum effusion rate of 25 m3/s for 90-days average. This values comparable to other well-constrained subaerial silicic lavas, such as 50 m3/s for 20-days at Cordon-Caulle 2011 eruption (Bertin et al. 2015), or 66 m3/s for 14-days at Chaiten 2008 eruption (Pallister et al. 2013).4. ConclusionThe Havre 2012 eruption produced 0.24 km3 of rhyodacite lava flows and domes. The largest lava dome grew to the height of 250m and the longest lava flow advanced 1.2km from its vent despite the deep submarine environment. These investigations have calculated submarine silicic lava effusion rates (25 m3/s) for the first time.

著者

河村 聡人

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2016-03-10

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The result of a test particle simulation will be presented and discussed as a possible interpretation on Interstellar Boundary EXplorer (IBEX) observations of InterStellar Medium (ISM) Oxygen. Due to the physical characteristics of Oxygen atom, neutral Oxygen had interacted with Hydrogen-dominated Heliosphere before they were observed by IBEX, and such Oxygen may contain some information of Heliospheric structure within its flux distribution over the sky. In order to understand this observation, we must classify the particles based on their histories of interactions with Heliosphere. We provide a unique classification on the test particles which makes the simulation result provide an insight on the IBEX observations.

著者

野津 翔太 野村 英子 石本 大貴 本田 充彦

出版者

日本地球惑星科学連合

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2016-03-10

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原始惑星系円盤(以下、"円盤")は、⽐較的単純な分⼦種(e.g., H2O, CO, CO2, HCN)から複雑な有機物(COMs)まで様々な分⼦種を含む。最近ではSpitzer宇宙望遠鏡や、地上の⼤型望遠鏡(e.g., VLT, Keck)による⾚外線分光観測などで、⽐較的単純な分⼦種の様々な輝線が検出され始めている (e.g., Pontoppidan et al. 2010a&b, Mandell et al. 2012)。円盤はほぼケプラー速度で回転しているため、円盤から放射される輝線はドップラーシフトを受け広がっている。この輝線のプロファイル形状の解析から、輝線放射領域の中⼼星からの距離の情報が得られる。これまで我々は、円盤の化学反応ネットワーク計算と放射輸送計算の⼿法を⽤いて、H2O輝線プロファイルの観測から円盤内のH2O分布、特にH2Oスノーラインを同定する可能性を調べてきた。その結果、アインシュタインA係数が⼩さく、励起温度が⾼いH2O輝線を⽤いた⾼分散分光観測を実施する事で、H2Oスノーラインの位置を同定できる可能性が⽰されている(Notsu etal. 2016a, ApJ submitted & 2016b in prep.)。ここで円盤内では凝結温度の違いにより、分⼦種ごとにスノーラインの位置は異なると考えられる。その為、円盤ガス・ダスト中のC/O⽐は、中⼼星からの距離に応じて変化すると考えられる。例えばH2Oスノーラインの外側では、多くの酸素がH2Oの形でダスト表⾯に凍結する⼀⽅、炭素の多くはCOなどの形で円盤ガス中に留まるので、ガス中でC/O⽐が⼤きくなる。また、近年系外惑星⼤気のC/O⽐が測定され始めているが(e.g., Madhusudhan et al. 2014)、円盤と惑星⼤気のC/O⽐を⽐較する事で、惑星形成理論に制限を加えられる事が⽰唆されている(e.g., Oberg et al.2011)。そこで我々は、これまでの化学反応計算を発展させ、円盤ガス・ダスト中のC/O⽐や、⽐較的単純かつ主要な分⼦種(e.g., H2O, CO, CO2, HCN) の組成分布を調べている。同時に放射輸送計算も進め、C/O⽐などを同定するのに適した輝線の調査を進めている。その結果、同じ分⼦種のアインシュタインA係数(放射係数)や励起温度が異なる輝線を使う事で、円盤内の異なる領域のC/O⽐に制限を加えられる事が分かってきた。例えばHCNの場合、3μm帯の輝線では円盤外側、14μm帯の輝線では円盤内側の構造に迫る事が可能である。これは14μm帯の輝線の⽅が3μm帯の輝線と⽐べ、ダストの吸収係数が⼩さく励起温度が低いため、円盤内側のHCNガスが豊富な領域を追う事が出来るからである。本発表ではまずT-Tauri円盤の場合の解析結果を中⼼に報告し、将来の近-中間⾚外線の分光観測 (e.g., TMT/MICHI, SPICA) との関係についても議論する。また時間の許す範囲で、Herbig Ae星の場合の解析結果の報告と議論も⾏う。

著者

内出 崇彦 今西 和俊

出版者

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2016-03-10

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Earthquake statistics needs parameterized information on earthquakes. One of such parameters is the magnitude. The local magnitude scales, such as the JMA magnitude (Mj), based on amplitudes of seismograms are easy to estimate and therefore usually included in earthquake catalogs. The moment magnitude (Mw) is based on the physical source parameter, seismic moment, however needs much effort for the estimation especially for microearthquakes. Though the consistency between Mj and Mw is guaranteed for the medium earthquakes, we need to check that for microearthquakes.As for use of earthquake catalogs, we should know the completeness magnitude above which catalog is complete. A type of it is Mc defined as a magnitude where magnitude-frequency distribution starts deviating from the Gutenberg-Richter’s (GR) law. Another one is based on earthquake detectability. Schorlemmer and Woessner [2008] proposed MP based on the detectability inferred from the pick information. They showed the Californian case that MP is smaller than Mc, which indicates the breakdown of the GR law. It is important to confirm if the breakdown really occurs. Our study investigates if the discrepancies are also seen in case of Mw.Mw Estimation for MicroearthquakesWe stably estimate seismic moment of microearthquakes based on moment ratios to nearby small earthquakes whose seismic moments are available in the NIED MT catalog, by a multiple spectral ratio analysis [Uchide and Imanishi, under review]. Applying this method to earthquakes in Fukushima Hamadori and northern Ibaraki prefecture areas, eventually we obtained the seismic moments of a total of 19140 earthquakes (Mj 0.4 - 3.8). The striking result of this study is that the change in slopes of the Mj-Mw curve: 1 and 0.5 at higher and lower magnitudes, respectively (see Figure). The discrepancies between Mj and Mw are significant for microearthquakes, suggesting that Mj underestimates the sizes of microearthquakes.Completeness Magnitudes and b-valuesThe result above must affect earthquake statistics. Here we study Mc and b-value of the GR law. Following Ogata and Katsura [1993], we assume the earthquake detectability as the cumulative normal distribution with a mean, μ, and a standard deviation, σ, and estimate the GR parameters (a and b) together with μ and σ. We define Mc = μ + 2.33 σ where the detection rate is 99 %. Applying this method to the monthly seismicity data in the study area, we found that the Mc for Mw is lower than that for Mj converted into Mw, however still larger than MP converted into Mw. This may be due to the breakdown of the GR law for microearthquakes, though another possibility is that the incompleteness of earthquake catalog overestimates the detectability, resulting the underestimate of MP.b-values for Mw (bw) are systematically larger than those for Mj (bj). The temporal trends for bw and bj are similar to each other. When bj increases, bw also increases. This does not affect discussions inferred from the qualitative temporal change in b-values [e.g., Nanjo et al., 2012]. bw is often larger than 1.5, indicating that the moment release is dominantly done by smaller earthquakes.AcknowledgementWe used the JMA Unified Earthquake Catalog, seismograms from NIED Hi-net and the NIED moment tensor catalog.Figure: Comparison between Mj and Mw inferred from the multiple spectral ratio analyses (color image for the distribution and circles for the median Mw) and the NIED MT solutions.

著者

西山 忠男

出版者

日本地球惑星科学連合

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2016-03-10

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This is a union session jointed with AGU.The theme of this session is”Geosciences and society: What is the role of geoscientists? Do we really need geoscientists? And if so how to suggest vocations among the young generations?"We anticipate that this special session will be particularly stimulating, as it will provide useful comparisons of a single situation in two countries with different educational and societal contexts.List of moderator and panelists with affiliation and specialtyModerator: Prof. Asahiko Taira (JAMTEC) geology and marine geosciencePanelists :1. Prof. Haruo Hayashi (National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention) social psychology, psychology for disaster prevention, human behavior on the disaster2. Prof. Muneo Hori ( Earthquake Research Institute, The University of Tokyo) earthquake engineering, computational mechanics, simulation of social science3. Prof. Toshio Yamagata (JAMSTEC) meteorology, ocean physics, earth fluid mechanics4. Prof. Satoko Ooki (Keio University) seismology, earthquake disaster, disaster prevention education5. Prof. Stephen P. Obrochta (Akita University) paleoceanography, paleoclimate, stratigraphy

著者

酒井 健吾 長谷川 宏一 泉 岳樹 松山 洋

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日本地球惑星科学連合2016年大会

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2016-03-10

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1. はじめに近年,小型の無人航空機(UAV; Unmanned Aerial Vehicle)を用いて撮影した複数の画像から地表面の三次元データを作成する手法が注目されている。UAVを用いてステレオペア画像を撮影し,SfM(Structure from Motion)ソフトウェアで処理すると,対象物の三次元点群データ,三次元モデルを作成することができる。さらに,この三次元モデルから,空間解像度数cmのオルソモザイク画像や数値表層モデル(DSM; Digital Surface Model)を得ることもできる。これらは条件によってはレーザ計測と同等の精度が得られるという報告がある(小花和ほか,2014)。一方,植生を対象とした場合,精度が落ちるという報告もされている(Harwin and Lucieer,2012)。これは,画像の解像度が十分でないこと,風により植生が動いてしまうこと,影になっている部分が再現されにくいことなどが原因として挙げられる。そこで本研究では,直下視画像に加えて,斜め視画像を加えてSFMで処理を行うことで,森林樹冠のDSM作成を試み,その再現精度の検証を行った。2. 研究手法対象地域は八ヶ岳南麓のカラマツ林(緯度35° 54' 34''N , 経度138° 20' 06''E)であり,2015年7月にUAVを用いて樹冠上から空撮を行った。機材にはK4R(K&S社)を使用した。K4Rは電動マルチコプタ(クワッドコプタ)であり,飛行にはGround Station(DJI社)の自律航行機能を利用した。UAVにコンパクトデジタルカメラGR(RICOH社)を搭載し,1秒間隔で写真を撮影した。K4Rのジンバルは角度を変えることができるため,直下方向に加えて前後方45°の撮影も行った。飛行方向は東西方向であり,約9,000m2の範囲に対し合計823枚の画像を取得した。次に,撮影したステレオペア画像を,SfMソフトウェアPhotoScan(Agisoft社)を用いて処理を行い,三次元点群データ,三次元モデルを作成した上で,オルソモザイク画像・DSMを作成した。これらの処理を,約250m2の範囲に対し,(1)対地高度100mから撮影した直下視画像70枚のみ,(2)(1)に,対地高度50mから撮影した直下視画像54枚を追加(3)(1)に,対地高度50mから撮影した斜め視画像54枚を追加という3パターンの画像を元に解析を行い,作成したDSMの再現性を比較した。3. 結果と考察3つのパターンで,空間解像度2~2.5cmのDSMを作成することができた。(1)では実際にギャップになっている部分もモザイクをかけたように,凹凸の少ない平坦な形状として表現されてしまった部分があった。一方,(2)や(3)にもこのような部分はあったが,(1)のものよりは少ないことが確認できた。三次元点群データを上空方向から見たときの画像で,点群がない部分(三次元形状が復元されていない部分)の面積割合を求めたところ,(1)では17.5%,(2)では12.8%,(3)では9.7%となり,直下視画像を加えた場合よりも,斜め視画像を加えた場合の方が,三次元点群データして再現された割合が多いことがわかった。この結果から,直下視画像に斜め視画像を加えることで,特にギャップなど直下視のみでは影になる部分の再現精度が上がる事が明らかになった。同じ枚数の直下視画像を加えた場合よりも再現度の向上率は高く,斜め視画像を加えたことによる効果の高さを示した。UAVとSfMソフトウェアによってDSMを作成する場合,UAV飛行のコストとリスクを減らし,処理時間を短縮するためにも,より少ない撮影回数,総飛行時間で必要なデータを取得する事が求められる。本研究はそのためのひとつの知見となることが期待される。今後の課題としては,精度のチェック,解像度の向上,斜め視画像の角度・方向の検討などが挙げられる。4. 参考文献小花和宏之,早川裕弌,齋藤 仁,ゴメスクリストファー : UAV-SfM手法と地上レーザ測量により得られたDSMの比較, 写真測量とリモートセンシング, 53, pp.67-74, 2014.Harwin, S. and Lucieer, A.: Assessing the accuracy of georeferenced point clouds produced via Multi-View Stereopsis from Unmanned Aerial Vehicle (UAV) imagery, Remote Sensing, 4, pp.1573-1599, 2012.

著者

新妻 信明

出版者

日本地球惑星科学連合

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気象庁が公開しているCMT発震機構解に基づき太平洋スラブが下部マントルに到達し,崩落を開始したかを検討したので報告する.2015年5月30日M8.1の小笠原沖の地震では震度1以上で日本列島全域が揺れ,深度682kmの震源域が太平洋スラブに連続していることを示すとともに.太平洋スラブ先端が660km以深の下部マントルに到達したことを示した.この3日後の6月3日にも同域でM5.6深度695kmと更に深い地震が起こり,下部マントル突入を確実にした.これらの地震は同じ正断層型発震機構であった.震源域では2011年3月11日の東日本大震災後,日本海溝側への引張応力増大によって発震機構が変化し,2013年11月には西之島が噴火を開始した.また南方のマリアナ海溝域で2013年5月14日M7.3pr深度619kmが,マリアナスラブは海溝から同心円状屈曲したまま下部マントル上面に沈込んでいることを示した.伊豆スラブは同心円状屈曲後平面化して南ほど急斜しており,幾何学的にマリアナスラブとの間に裂け目が存在しなければならない.この裂け目の北側に位置する伊豆スラブ南端で.2015年5月・6月の下部マントル地震は起こっている.この下部マントル地震は現在の最深記録であるが,それまでの最深記録はウラジオストック域の2009年4月18日深度671kmM5.0+ntであった.この深度も660kmの下部マントル上面深度以深である.深度660kmの下部マントル上面の温度圧力条件下では,上部マントル主要構成鉱物のカンラン石は,高密度のペロブスカイトに相転移する.この相転移は低温ほど高圧を要するため,低温のスラブは下部マントル上面を通過できず停滞すると考えられる.スラブ先端も次第に暖められ,ペロブスカイトに相転移を開始すると,浮力を失って後続のスラブを下部マントルへ引き摺り込む.低温のスラブも引き摺り込まれると高圧になり相転移が連鎖的に進行する.連鎖的相転移はスラブを下部マントルに崩落させる.映画「日本沈没」(第2版)では,日本沈没を,停滞スラブの下部マントルへの崩落よって説明している.2009年4月18日の地震も下部マントル地震であったのであろうか.2009年4月18日の発震機構は横ずれ断層+nt型であり,停滞スラブ内の逆断層型発震機構と異っており,660kmを境界に発震機構が変わっている.また,震源がスラブの下面に位置していることは,沈込前に海底で冷却されていないことを意味しており,スラブ中で相転移し易い条件を持っていることから,下部マントル地震であったと考えられる.ウラジオストック域で太平洋スラブが下部マントルに突入していたとすると,2011年3月11日の東日本大震災の原因となったであろう.同域では,2016年1月2日にも初動震源(破壊開始)深度681km M5.7が起こっている.しかし,そのCMT震源(主要破壊)深度は641kmであり,発震機構が圧縮過剰逆断層P型と停滞スラブと同じであることから,2009年4月に下部マントルに突入を開始していたスラブ下面に停滞スラブが引き込まれて起こったと考えられる.ちなみに,2009年4月の初動震源深度とCMT深度は共に671kmであり,小笠原の下部マントル地震は,682kmと688kmおよび共に695kmである.太平洋スラブは2009年4月18日に下部マントルへの崩落を開始し,2011年3月11日東日本大震災を起こし,2015年5月30日・6月3日に伊豆スラブ南端も下部マントルに崩落させ,2016年1月2日にウラジオストック域で停滞していたスラブも下部マントルに引摺込んだ.千島海溝でも2012年8月14日深度654kmM7.3pが起こっており,660km以深の地震が起これば,太平洋スラブ全体は下部マントルへの崩落を開始する.日本列島は,日本海拡大後の1千万年前に脊梁域まで海面下に没している.この地質記録を生かし,既に開始した日本沈没に対処しなければならない.

著者

新妻 信明

出版者

日本地球惑星科学連合

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日本地球惑星科学連合2016年大会

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2016-03-10

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半世紀前に確立したプレートテクトニクスは,中央海嶺における海洋プレートの拡大を定量的に記述することに成功した.しかし,拡大した海洋プレートの沈込については定性的な推定の域(「海洋底拡大説」の域)を脱するに到っていない.変形しなければ海洋プレートは沈込めないので,プレートテクトニクスの中心教義「変形しないプレート」を放棄しなければならない.海溝周辺の活発な地震活動は,海溝に沿って海洋プレートが沈込でいることに対応している.東日本大震災以後の地震活動は,太平洋プレートが海溝に沿って同心円状屈曲して沈込み,平面化して和達の深発地震面に連続していることを示している.プレートテクトニクスを海洋プレートに連続するスラブへ拡張するために,以下の仮定に限定して中心教義「変形しないプレート」を解除し,定量化する.1)海溝軸は屈曲しており,日本海溝については北から襟裳・最上・鹿島と名付けた小円に沿う円弧をなしている.2)オイラー回転する海洋プレートに連続するスラブ上の点は地心から見て同一オイラー緯線に沿って移動する.3)オイラー回転によるスラブ上面に沿うの移動距離は海洋プレートの移動距離に等しく,地心から見たスラブ上の点の移動速度はスラブ傾斜に応じて海洋プレート上の点よりも遅い.4)スラブ上面深度は海溝軸小円心からの距離によって決定される.小円心はスラブ上面深度断面の回転対称軸になる.5)海洋プレートは海溝に沿って同心円状屈曲し,平面化角Apに達すると平面化して深発地震面に接続する(付図).各小円についての同心円状屈曲半径や平面化角などの係数は地震活動に基づき決定する.これらの仮定のもとに,日本海溝に沿って沈込む太平洋スラブの運動を約10km間隔で0.125my毎に算出し,気象庁の初動発震機構解とCMT発震機構解を比較解析した.気象庁の地震計網から外れている日本海溝域の震源を海底地震計によって決定された震源(Shinohara et al., 2011, 2012; Obana et al., 2011, 2012,2013)と比較したところ,気象庁のCMT解の初動震源深度が深目に出ているが,震央分布に問題ないことが確認された.深海底面上の点と海底面下5kmの点との距離は,海洋プレートが移動しても5kmと一定であるが,海溝に沿って同心円状屈曲すると屈曲半径の小さい深度5kmの点が先行し,距離が増大する.5%の5.25kmに達する位置は日本海溝側の海岸線に沿っており,屈曲スラブの平面化に伴う地震活動と対応している.スラブが日本列島下を通過して日本海側に到るとその距離は10%以上に増大し,5.5km以上になる.スラブ表層5kmでもこれだけ大きな変形をもたらす沈込は,日本列島下のマントルへ更に大きなの影響を与え,日本列島の大地形形成に関与していることを示唆している.海洋プレート運動方向のオイラー緯線に直交するオイラー経線に沿って並ぶ点の間の併進距離は,海洋プレート上では一定であるが,スラブ沈込に伴うスラブ上面深度差によって変動する.小円心が島弧側に位置する場合には併進距離が増大,海洋側に位置する場合には減少する.変動の細部は小円心の位置とプレート運動方位によって支配され,併進距離変動は最大±1%に達する.小円心が島弧側の最上小円区で引張応力による正断層型発震機構解が優勢で,海洋側の襟裳小円区・鹿島小円区で圧縮応力による逆断層型発震機構解が優勢であることと良く対応している.震源分布も併進距離変動と対応している.深度200km以深CMT発震機構解の地心三次元座標系における最小自乗法によって算出された襟裳・最上・鹿島小円区からの平面(Vlad面)と,日本海溝に沿うスラブ上面との交線を算出した.この交線に沿って平面化による逆断層型震源が配列することと,その日本海側でCMT震源数が急減することは,海溝に沿うスラブの同心円状屈曲とVlad面への平面化が進行していることを示している.海溝から遠くの深い位置で交わる最上小円区から沈込だVlad面にはCMT震源が分布せず,海溝近くの浅い位置で交わる襟裳・鹿島小円区から沈込だVlad面にCMT震源が分布していることは,深発地震発生過程について示唆を与える.

著者

渡辺 学 米澤 千夏 潤 園田 真人 大木 直弥 富井 政信 島田

出版者

日本地球惑星科学連合

雑誌

日本地球惑星科学連合2016年大会

巻号頁・発行日

2016-05-19

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PALSAR-2 (Phased Array type L-band Synthetic Aperture Radar 2), L-band SAR on-board Advanced Land Observing Satellite-2 (ALOS-2), data were used to detect disaster areas caused by the 2016 Kumamoto earthquake.1. Coherence change technique with coherence filter [1] was used to detect damaged urban areas.2. Alpha angle [2] and HH-VV coherence [3] change techniques were used to detect landslide areas.The coherence change technique with coherence filter identifies candidates of severely damaged urban areas located along a fault, which induces the earthquake. The detected damaged areas are Mashiro town, Koyo area in Minamiaso village, which incudes Aso campus of Tokai university, Aso Ohashi bridge, and some of landside areas.Some landslides occurred in a forest area before the disasters were detected by using the alpha angle and HH-VV coherence change techniques. But miss-identification were often observed. Additional forest mask was produced from the image taken before the disaster, and tested to reduce the miss-identification. It is confirmed that the forest mask works well to reduce the miss-identification of landslide area.[1] M. Watanabe, R. Natsuaki, H. Nagai, T. Motohka, T. Tadono, M. Ohki, R. B. Thapa, C. Yonezawa, M. Shimada, S. Suzuki, Damaged area detection caused by 2015 Nepal earthquake with coherence difference obtained by PALSAR-2 three observations, JpGU 2015, May 24-28, 2015, Makuhari Messe/Chiba[2] Pi-SAR-L2 observation of the landslide caused by Typhoon Wipha on Izu Oshima Island, M. Watanabe, R. B. Thapa, M. Shimada, Remote Sensing, 8(4), 282, 2016[3] M. Shimada, M. Watanabe, N. Kawano, M. Ohki, T. Motooka, W. Wada, Detecting mountainous landslides by SAR polarimetry: A comparative study using Pi-SAR-L2 and X band SARs. Trans. Jpn. Soc. Aeronaut. Space Sci., Aerosp. Technol. Jpn. 2014, 12, 9–15.

著者

清水 祥伽 中西 正男 佐野 貴司

出版者

日本地球惑星科学連合

雑誌

日本地球惑星科学連合2016年大会

巻号頁・発行日

2016-03-10

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応神ライズ海山群はシャツキーライズと天皇海山列の間に位置する海山群である。シャツキーライズはプルームヘッドによる多量の噴火によって148 Ma以降に形成されたと考えられている(Nakanishi et al., 1999)。シャツキーライズには3つの高まり(海台)、南からタム山塊、オリ山塊、シルショフ山塊が存在する。深海掘削試料の放射性年代から、タム山塊は144 Ma頃、オリ山塊は 134 Ma頃、シルショフ山塊は128 Ma頃に形成されたとされている(Geldmacher et al., 2014; Heaton and Koppers, 2014)。応神ライズ海山群周辺のプレートの年代は134 – 125 Maである(Nakanishi et al., 1999)が、その地形的特徴や形成時期についてはわかっていない。応神ライズ海山群は、シャツキーライズの主活動期の後しばらくしてから起こった火成活動で形成されたという仮説が提案されている(Sano, 2014)。応神ライズ海山群とシャツキーライズの形成の関係性が明らかになれば、マントルプルーム活動の変遷、特に主活動期の後の火成活動を理解することにつながる。2014 年7月に研究船「かいれい」による海底地形,重力,地磁気の地球物理学観測およびドレッジによる岩石採集が応神ライズ海山群において行われた(KR14-07航海)。本発表では、重力および海底地形の解析から明らかになった、応神ライズ海山群周辺の海洋地殻構造について報告する。使用したデータは、KR14-07航海で得られたマルチビームデータとSager et al. (1999)で作成された海底地形グリッドデータ、Sandwell and Smith (2009)で作成された衛星高度計観測から作成されたフリーエア重力異常データである。これらを用いて、地殻の厚さ及びアイソスタシーの状態、弾性層厚を求めた。海洋地殻の厚さはKuo and Forsyth (1988)の方法を用いてもとめた。また、アイソスタシー及び弾性層厚は海底地形とフリーエア重力異常に関するadmittance解析(McKenzie and Bowin, 1976)から求めた。解析結果から応神ライズ海山群の平均的地殻の厚さは12km程度であることが判明した。これは平均的な海洋地殻の6kmと比べ2倍も厚い。また、弾性層厚は2.6 kmであり、エアリータイプのアイソスタシーが成り立っていることが分かった。これらの解析結果から、応神ライズ海山群の形成年代は、周辺の海洋プレートの年代とほぼ同じであることが明らかになった。すなわち、応神ライズ海山群の形成時期は134 – 125 Maであると推定される。このことから、シルショフ海台形成と同年代にオージンライズ海山群が形成されたと考えられる。

著者

榎戸 輝揚 湯浅 孝行 和田 有希 中澤 知洋 土屋 晴文 中野 俊男 米徳 大輔 澤野 達哉

出版者

日本地球惑星科学連合

雑誌

日本地球惑星科学連合2016年大会

巻号頁・発行日

2016-03-10

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日本海沿岸の冬季雷雲から 10 MeV に達するガンマ線が地上に放射されていることが観測的に知られており(Torii et al., 2002, Tsuchiya & Enoto et al., 2007)、雷雲内の強電場により電子が相対論的な領域まで加速されていると考えられている。これまでの観測では単地点の観測が多く、電子加速域の生成・成長・消失を追跡を追うことは難しかった。そこで我々は、雷雲の流れにそって複数の観測点を設けたマッピング観測を行うことで、放射の始まりと終わりを確実に捉え、ガンマ線強度やスペクトル変化を測定し、加速現象の全貌を明らかにすることを狙っている。冬季雷雲の平均的な移動速度は ∼500 m/ 分で、単点観測で数分にわたりガンマ線増大が検出されるため、およそ数 km 間隔で約 20 個ほどの観測サイトを設けることを考えている。そこで、CsI や BGO シンチレータ、プラスチックシンチレータと独自に開発した回路基板、小型のコンピュータ Raspberry Pi を組み合わせ、30 cm 立方ほどの可搬型の放射線検出器を開発し、金沢大学と金沢大学附属高校に設置して観測を開始した。個々の放射線イベントの到来時間とエネルギー、温度などの環境情報を収集してる。今後、観測地点を増やして、マッピング観測を行いたい。なお、本プロジェクトは、民間の学術系クラウドファンディングからの寄付金によるサポートも得ておこなわれた。

著者

内出 崇彦 森本 洋太 松原 正樹

出版者

日本地球惑星科学連合

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日本地球惑星科学連合2016年大会

巻号頁・発行日

2016-03-10

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地震波形記録は地震学における基本的なデータである。地震学者は通常、地震波形を画面や紙に描いて可視化して、そこから情報を読み取る。しかし、ほかの方法もある。地震波形を音に変換するという可聴化である。これは近年よく行われるようになってきたが、主に非専門家へのアウトリーチが目的である。われわれは、地震波の音を研究目的で利用することを試みている。一般に、時系列データを音に変換する方法には2つある。ひとつは時系列データをそのまま音響信号に見立てて再生するaudificationであり、もうひとつは瞬時周波数や振幅といったデータの特徴に応じて音を割り当てるというsonificationである。われわれは地震波形のaudificationとsonificationの手法を開発して、どのような情報が地震波可聴化音から聞き取れるかを検討した。初めに2011年東北地方太平洋沖地震を題材とした。防災科学技術研究所の強震観測網(K-NET)と強震基盤観測網(KiK-net)の地表観測点のうち116点を適当に選んで使用した。一般に、地震波記録は聴きとるには周波数が低すぎるため、audificationの場合は再生速度を上げて、周波数を可聴域に移さなければならない。116観測点の地震波形のaudificationを10倍速の再生速度で行い、それらを重ね合わせた。可聴化音は聴きとることができるが、まだ低い。可聴化音からは日本全国に地震波形が広がる様子が感じ取れる。地震波の特徴をより明らかにするために、零交差率と振幅に応じて音を割り当てるsonification手法を設計した。10倍速で再生するものとしたため、可聴化音の全長は40秒ほど聴き取りやすい長さとなった。さらに、アウトリーチ活動で利用することも考慮して、怖くない雰囲気になるように音を選んだ。全116観測点からのデータは時間同期を考量した上で、同時に再生する。Sonificationによって得られた音は、やはり全国的な地震波伝播を感じさせるものである。初めは大きく高い音であるのに対し、徐々に小さく低い音に移行していく。これは、地震波の幾何減衰や非弾性減衰の効果を反映している。可聴化音の23秒ごろ(発震時の230秒後に相当する)に、全国的な地震波伝播とは明らかに異なった高い音が聴こえた。地域ごとに可聴化を行ってこの原因を追究した結果、岐阜県飛騨地域からのものであることがわかった。この地域で動的に誘発された地震[例えば、Uchide, SSA, 2011; Miyazawa, GRL, 2011; 大見ほか, 地震, 2012]と時刻も一致する。Audificationとsonificationによって、周波数や振幅の違いや変化を多くの観測点について同時に観測することが容易になった。本研究は、巨大地震から長距離を走ってきた地震波より高い周波数の地震波を放射する動的誘発地震を検出する方法として優れていると考えられる。謝辞: 本研究では、防災科学技術研究所の強震観測網(K-NET)と強震基盤観測網(KiK-net)の地震波形記録を使用しました。

著者

辻村 優志 川方 裕則 福山 英一 山下 太 徐 世慶 溝口 一生 滝沢 茂 平野 史朗

出版者

日本地球惑星科学連合

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2016-03-10

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For inland earthquakes such as the 2007 Noto Hanto earthquake (Doi and Kawakata, 2013) and the 2008 Iwate-Miyagi earthquake (Doi and Kawakata, 2012), foreshocks were reported to occur in the vicinity of main shock hypocenter. Moreover, for interplate earthquakes such as the 2011 off the Pacific coast of Tohoku earthquake (Kato, et al., 2012) and 2014 Iquique earthquake in Chile (Yagi et al., 2014), migration of foreshocks toward the main shock hypocenter was detected in one month before the main shock. In order to understand the generation mechanism of foreshocks, it is important to investigate under what environments foreshocks occur.Since 2012, stick-slip experiments have been carried out using a large-scale biaxial friction apparatus at NIED (e.g., Fukuyama et al., 2014). Based on the experimental result that foreshocks were detected only in the later period of each run, Kawakata et al. (2014) suggested that the foreshocks occur only after the generation of gouge. In this study, we carried out a series of stick-slip experiments with and without pre-existing gouge along a fault plane to confirm if fault gouge affects the foreshock activity. When foreshocks are detected, we estimate the hypocenter locations of foreshocks.We used two rectangular metagabbro blocks to make the simulated fault plane, whose dimension was 1500 mm long and 500 mm wide. The experiments were conducted under normal stress of 1.33 MPa and loading speed of 0.01 mm/s up to approximate slip amount of 8 mm. During each experiment, we continuously measured elastic waves to detect foreshocks. The sensor distribution is shown in the figure below. Gouge materials were prepared naturally during preceding experiments whose sliding speed was as high as 1 mm/s.To roughly detect foreshock activity, we calculated cumulative amplitude of continuous waveform data every 0.01 seconds. During an experiment without pre-existing gouge materials (LB13-004), a few foreshocks were detected. On the other hand, during an experiment with pre-existing gouge materials (LB13-007), much more foreshocks were detected. Then we estimated hypocenters of foreshocks for a stick-slip event (event 44) in LB13-007. Although the initial phases of the main shock were contaminated due to the coda wave signals of preceding foreshocks, the hypocenter of the main shock was roughly estimated near the right end of the fault plane. Foreshocks began to occur in the left half of the fault plane, but most of later foreshocks occurred near the right end.Therefore, we confirmed that foreshock activity was high when gouge materials were present along a fault plane, and found a similar hypocenter migration of foreshocks toward the main shock hypocenter, which was reported for interplate earthquakes.In the future, we shall examine the data obtained from other experiments to confirm if the aforementioned features are common.Acknowledgments: This work was supported by NIED research project “Development of monitoring and forecasting technology for crustal activity” and JSPS KAKENHI Grant Number 23340131.

著者

豊本 大 川方 裕則 平野 史朗 土井 一生

出版者

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2016-03-10

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Recently, small foreshocks have been frequently detected using a cross-correlation technique (e.g., Bouchon et al., 2011, Science). For inland earthquakes, foreshocks whose hypocenters were estimated to be adjacent to the mainshock hypocenter were detected from several tens of minutes before the main shock occurrence (Doi and Kawakata, 2012, GRL; 2013, EPS). Toyomoto et al. (2015, SSJ) tried to detect foreshocks of an M 5.4 earthquake in central Nagano prefecture on June 30, 2011, in a similar manner to Doi and Kawakata (2013). Using the continuous waveforms of the vertical component at N.MWDH (Hi-net) station (the epicentral distance of the mainshock is 4.5 km), they newly detected 14 foreshocks with a cross-correlation criterion of 0.6, in addition to 27 foreshocks listed in the JMA (Japan Meteorological Agency) unified hypocenter catalogs. To efficiently detect small foreshocks for other inland earthquakes, it is necessary to design how to set the cross-correlation detection criterion for foreshock detection.In this study, we carried out foreshocks detection of the same earthquake in the same method as Toyomoto et al. (2015, SSJ) using the waveform record of N.MNYH (Hi-net) station (epicentral distance of main shock is 5.3km). In this case, the maximum correlation coefficients during one minute tended to be higher than those for records at N.MWDH station, and the result of detection strongly depends on a threshold employed in a cross-correlation method. This indicates that we should not use a universal threshold independent of data. One of alternative way is to use the standard deviation of cross-correlation coefficients. Then, we made a histogram of the cross-correlation coefficients of 1-day data. The histogram of N.MWDH data is Gaussian and the cross-correlation coefficients obey a normal distribution with the average of zero. Although the histogram of N.MNYH data is not Gaussian, so the cross-correlation coefficients have a large-deviation. In such a case, a criterion depending on the standard deviation is inadequate.Acknowledgments:We used continuous waveform records of NIED high-sensitivity seismograph network in Japan (Hi-net) and the JMA unified hypocenter catalogs.

著者

米田 直明 川方 裕則 平野 史朗

出版者

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2016-03-10

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It has been reported that the b-value decreases prior to large earthquakes in nature (e.g., Imoto, 1991) and failure of a rok sample in laboratories (e.g., Scholz, 1968) . To discuss a temporal variation of the b-value, a sufficient number of earthquakes is required. In general, calculation of b-value prior to large earthquakes requires long-term data because seismic activity is not always high at that term. In other words, the temporal resolution of b-value variation before a large earthquake is usually low. Therefore, sufficiently high seismic activity before the large earthquake is required to evaluate the b-value variation precisely.For example, two major earthquakes occurred in northern Tochigi Prefecture: Mj6.3 in 2013 and Mj5.1 in 2014. The two events followed the increase of seismic events. One possible cause of this increase is the Mw9.0 Tohoku earthquake in 2011 (e.g., Aketagawa, 2011).In this study, we try to detect the temporal variation of the b-value in northern Tochigi Prefecture where a large number of earthquakes could be observed in a short period prior to the two major events. First, to increase the temporal resolution, we calculate the b-value for a circular region with 20km radius from the epicenter of the Mj6.3 event; the result is shown in Figure A. While the b-value was greater than 1.0 and stable before March 2011, it dramatically decreased to ~0.6 after the occurrence of the Tohoku earthquake in 2011 and recovered to around 1.0 almost within one year. After that, it decreased to ~0.7 again following the Mj6.3 event in 2013 and recovered to ~1.0 within a small period. Although it decreased to ~0.75 again following the Mj5.1 event in 2014, it did not recover but continued, at least, one year. Regarding these different variations in each sequence, we considered the seismic activity in northern Tochigi precisely. We consider regions 1, 2, and 3. The region 1 is located south of the source region of the Mj6.3 event and includes an active fault. The regions 2 and 3 include the source areas of the Mj6.3 and Mj5.1 events, respectively. The temporal variation of b-value for each region is shown in Figure B, C, and D. In region 1, constant seismic activity has continued for the whole term and the b-value was stable and greater than 1.0. The b-values are also stable but ~1.0 in region 2 and ~0.75 in region 3. On the basis of these results, we found that the temporal variation of the b-value of the entire region is affected by the temporarily activated one of the three regions. However, in regions 2 and 3, the numbers of events to calculate the b-value precisely are insufficient despite their activation. So we found that we cannot detect temporal variation of the b-value prior to the major events. This finding tells us that we need to consider the target region carefully when we research the temporal variation of the b-value.AcknowledgmentsIn this study, we used the JMA unified hypocenter catalogue.

著者

植村 美優 川方 裕則 平野 史朗

出版者

日本地球惑星科学連合

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2016-03-10

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On the basis of experimental studies (e.g. Yoshimitsu et al., 2009 and Lockner et al., 1977), it has been expected that seismic velocity decreases prior to earthquakes. To detect temporal variation in the velocity, stable monitoring of the velocity for a long time is required. Seismic interferometry using micro-tremors is one of the potential techniques which enable us to detect such variation if seismic stations are densely located. With a seismic interferometry technique, some researchers have tried to detect the velocity variation before and after an earthquake using seismograms of a station pair whose interval was longer than ~20 km, but remarkable variation preceding target earthquakes have never been reported. If we can use seismograms of a station pair with a shorter interval, we might be able to detect the variation. In this study, we chose the 2014 Nagano Kamishiro Fault Earthquake (Mj 6.7) as a target, whose source fault (Kamishiro fault) is located between two NIED Hi-net seismic stations (N.HBAH and N.HKKH). The interval of these stations is about 7.3km.At first, we investigated how frequency contents of micro-tremors depend on time, such as day or night, weekday or weekend. After checking, we confirmed that seismograms on Saturday night are the best for our analysis. After applying one-bit normalization, we divided continuous seismograms into one-minute seismograms. Then, we calculated the cross-correlation function of each one-minute seismograms pair of two stations, and stacked all cross-correlation functions for a period of six hours, on Saturday night. Finally, we obtained stacked cross-correlation from 2011 to 2015.We found obvious and pulse-like phases around -2s, from which we estimate apparent seismic velocity ~3.5km/s. Further, we found the increase and decrease in velocity during two years before the earthquake. However, the variation of average velocity is as large as 10%, and we cannot find any corresponding phase in positive time. Moreover, we could not find any coseismic variation. It is suggested that distribution of the micro-tremor sources is anisotropic and asymmetric in space and unstable in time even though we focused only on November and December for every year. Consequently, if we try to detect the structure variation around a seismic source fault, we should confirm that the spatio-temporal distribution of the micro-tremors source does not change.Acknowledgments: We used continuous waveform records of NIED high-sensitivity seismograph network in Japan (Hi-net).

著者

若松 修平 川方 裕則 平野 史朗

出版者

日本地球惑星科学連合

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2016-03-10

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火山性地震には多くの種類が存在する。しかしながらその分類方法は統一されておらず、研究者や火山によって分類方法や基準は異なっている。火山性地震のどの部分に着目して分類するかは筆者によって様々であるし、また同じ名称で分類していても、分類の基準となる値が違うこともある(西村・井口,2006)。以上のように、文献によって火山性地震の分類基準・名称が異なると、混乱を招く。西村・井口(2006)は、「このような基準のずれや分類項目の複雑さは、火山性地震や微動の研究を分かりづらくしている理由の一つである」と述べている。したがって、火山性地震の分類方法を統一することは重要であると言える。そのためには、火山性地震の連続波形データから、十分な量の火山性地震を抽出する必要がある。 しかしながら、火山に設置された地震計には、火山性地震による揺れ以外にも、人の生活に起因する揺れが観測される可能性がある。そのため、火山性地震とそれ以外の揺れを分け、火山性地震のみを抽出するためには、データ毎に火山性地震かそれ以外のことに起因する揺れかということを判断し、火山性地震以外の揺れをノイズとして取り除いていく、という作業が必要となる。これらの作業を行うためには、火山性地震が検出できるよう、火山活動が活発となっている時期がある火山を研究対象とする必要がある。また人の生活に起因するノイズについて解析することで、それらのノイズの強さや周波数を推定でき、火山活動が活発な時期でも人の生活に起因するノイズを発見・除去しやすくなると考えられるため、火山活動が活発ではない時期もある火山が望ましい。 以上の点から、本研究では、2015年4月~9月に火山活動が活発化した箱根火山を研究対象とし、気象庁が公開している二ノ平観測点上下成分の連続波形記録を用いて、火山性地震ではないと思われる揺れを検出・除去できるよう試みた。 二ノ平観測点のデータには、観測点の近くにある彫刻の森駅を発着している電車の波形が記録されていた。以上のことは、彫刻の森駅に電車が発着していた時間と、揺れが発生していた時間で同じであったことから推定できた。 これら電車の発着による揺れの検出について、電車の波形のテンプレートを複数選出し、これらテンプレートと観測波形で似ている部分を検出することを試みた。具体的にはまず、2015年3月29日午前5時~午前9時までの間に発着した20回分の電車による波形を54個に分けたものをテンプレートとした。これらのテンプレートのエンベロープを計算して位相情報をなくした後、時間窓1秒、ずれ0.2秒で移動平均を計算することでスムージングを行なった。これらの処理を観測波形全体にも施し、テンプレートと観測エンベロープ相関をとった。この相関を用いて、電車波形を検出する方法について検討した。 以上の処理を2015年3月29日のデータに適用したところ、合計で116回あった電車による揺れのうち、112回は検出できた。また、24時間のうち、約300秒は電車が来ていない時間帯にも関わらず電車による揺れとして検出された。これらの処理を火山活動が活発化していた時期に適用することで、火山性地震を検出しやすくなることが期待される。また、以上の処理を2015年6月29日のデータに適用したところ、電車が彫刻の森駅に発着している時間にも関わらず、電車波形として検出されなかった部分があった。これらの部分には、火山性の地震波と思われるシグナルが卓越していた。これは、火山性地震の検出という本研究の目的とてらして、成功したといえる。謝辞:本研究にあたり、気象庁火山観測網のデータを使用させていただいた。