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巨大地震後の地盤変動を解析する新手法を開発 GNSS観測データから東北地方太平洋沖地震後 10年後の地盤変動を従来技術の約10分の1の高精度で予測

【本学研究者情報】

〇大学院理学研究科地学専攻
教授 武藤潤(むとう じゅん)
研究室ウェブサイト

【発表のポイント】

  • 全地球測位衛星システム(以下GNSS)注1による観測データを解析し、地震後の地盤変動を予測する新手法を開発しました。
  • 本手法により、東北地方太平洋沖地震の10年後における現在の地盤変動を実測値にほぼ近い高精度で予測できました。
  • 巨大地震後の地盤変動対策やハザードマップの更新など、地震・津波防災にも応用できると期待されます。

【概要】

2011年の東北地方太平洋沖地震(以下、東北沖地震)から10年が経過した現在も、東北地方では活発な地殻変動が続いており、沿岸部の漁港などで実際に生活への影響が出ていることが問題となっています。地殻変動はGNSSにより記録されていますが、従来の解析手法は計算コストが高く、地盤の高さを予測すると実測値と10センチメートル(年平均1センチメートル)程度異なるという不確実さがありました。

 東北大学大学院理学研究科のダル サムブッダ特任助教と武藤潤教授は、2011年東北沖地震後の複雑な地盤変動を解析する革新的手法を開発しました。従来の複雑な力学モデルに代わり、GNSS観測の時系列データを関数モデルで調整することで、地震発生から10年後の地盤変動についても観測と予測との誤差を1センチメートル(年平均1ミリメートル)以下に抑えた精度で予測することができます。

 最低2年間の連続GNSS時系列データを用いて、最小限の計算リソースで地震後の地盤の動きが予測でき、それを引き起こす上部マントルの流動とプレート境界断層の「ゆっくりすべり」を検出できます。

 今後、GNSS連続記録が得られる他地域にも適用可能で、巨大地震後の地盤変動解析や津波防災に大きく貢献することが期待されています。

 本研究成果は、5月3日に科学誌Geophysical Research Letters に掲載されました。

図1.余効変動(大地震後の地殻変動)のメカニズムを説明した図
大地震後には、プレート境界面でのゆっくりすべりである余効すべりと周辺のマントルの流動による粘弾性緩和が起こる。

【用語解説】

注1 全地球測位衛星システム(GNSS)
人工衛星を使って地球上のあらゆる場所の位置を正確に知ることのできるシステム

詳細(プレスリリース本文)PDF

問い合わせ先

(研究に関すること)
東北大学大学院理学研究科地学専攻
教授 武藤 潤(むとう じゅん)
TEL: 022-795-6627
E-mail: muto*tohoku.ac.jp(*を@に置き換えてください)

(報道に関すること)
東北大学大学院理学研究科
広報・アウトリーチ支援室
TEL: 022-795-6708
E-mail: sci-pr*mail.sci.tohoku.ac.jp(*を@に置き換えてください)

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