日30-1-3-1

日本海地震・津波調査
3. 津波および強震動の予測
3-1：津波予測
東京大学地震研究所＜研究目的＞
陸域・海域での構造調査や古地震・古津波・活構造調査などに基づいて得られた断層モデルから、日本海沿岸における津波シミュレーションにより、沿岸での津波波高を予測する。個々の断層モデルに基づく確定論的シナリオモデルの他に、各地に影響を及ぼす可能性のある断層からのシナリオを組み合わせた確率論的な津波予測も行う。なお、本サブテーマでは日本海沿岸の全域について、沿岸での津波の高さを予測し、特定の港湾における浸水・遡上・構造物の影響については、波の分散性も考慮してサブテーマ(1)で実施する。
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業務計画（平成25年度～平成32年度）
H25

H26

H27

H28

H29

シナリオ型津波シミュレーション
確率論的な津波波
高予測
断層のリストアップ
シナリオ型津波シミュレーション
確率論的な津波波
高予測
断層のリストアップ
シナリオ型津波シ
ミュレーション

H32
想定連動シミュレーション
低頻度巨大地震による津波高評価

地形データ・計算コード整備・検証

山陰・九州沖周辺

H31断層のリストアップ

北海道・東北沖
周辺

北陸沖
周辺

H30

確率論的な津波波
高予測2

平成29年度までの実施内容
地形データ・計算コードの整備と過去の津波痕跡高を用いた検証を実施
 日本水路協会や国土地理院などから公表されているデジタルデータや国土地理院の基盤地図情報による海岸線データから地形データを作成

奥尻島周辺

富山湾周辺
 計算コードの整備と1983年日本海中部地震と1993年北海道南西沖地震の津波痕跡高（津波痕跡データベースによる）を用いた検証
計算値と痕跡高との比較

津波高 (m)

100

10
痕跡高

佐渡市

村上市

鶴岡 市

男鹿市

由利本荘市

男鹿市

能代市

男鹿市

能代市

男鹿市

山本郡八峰町

山本郡八峰町

山本郡八峰町八森

西津軽郡深浦町

山本郡八峰町八森

西津軽郡深浦町

山本郡八峰町八森

中泊町

西津軽郡鰺ヶ沢町

積丹郡積丹町

松前郡松前町

奥尻郡奥尻町

0.1

津波痕跡データベース

計算値

13

平成29年度までの実施内容
北陸沖海域（Ｈ２７）、福井県沖～鳥取県沖（Ｈ２８）、島根県沖～長崎県沖（Ｈ２９）における海底活断層・沿岸伏在断層について、海域構造調査や海陸統合構造調査により得られた断層モデルに基づき、シナリオ型津波シミュレーションを実施し、当該沿岸に影響を及ぼす断層をリストアップした。

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津波高のスケーリング則依存性の検討
 地震調査研究推進本部によるレシピ（ア）とレシピ（イ）、ならびに武村（1998）によるスケーリング則を用いて断層すべり量を算出し（後述）、スケーリング則の違いが津波高に与える影響について調査
スケーリング則に基づくMw・断層すべり量の推定（後述）

スケーリング則依存性の検討の例（YM07a+YM07b+YM07c）

レシピ（ア）による方法を基準とした場合の相田の幾何平均n ∶ 地点数∶

番目の地点でのレシピ（ア）による津波高∶ 番目の地点での対象スケーリング則（レシピ（イ）または武村式）による津波高5すべり角依存性の検討
走向方向に15°、30°と横ずれセンスが卓越するように変化させた場合と、傾斜方向に15°、30°と縦ずれセン
スが卓越するように変化させた場合の４通りで津波伝播解析を実施。レシピ（ア）によるすべり量を用いる。
※ 横ずれセンス、縦ずれセンスが卓越するようにすべり角を変化させたときは、それぞれ±180°、±90°を上限に設定
基準すべり角による津波高と変化させた場合の津波高との幾何平均

すべり角依存性の検討の例（YM18D）

 すべり角を＋（縦ずれ方向）にするほど、高い津波高になり、逆に－（横ずれ方向）にするほ
ど低い津波高になる傾向が見られる
 スケーリング則に対する依存則と同程度ある
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いはそれ以上になる場合も散見される

確率論的な津波予測 サブテーマ2‐5‐1「断層モデルの構築」によって得られた海底活断層・沿岸伏在断層モデルによる、9秒メッシュ出力点における津波高の頻度分布を整理※ より詳細な津波波高の確率論的予測には、それぞれの断層の発生頻度（平均再来間隔）ならびに最新の活動時期といった情報が必須
山陰～九州沖の断層モデルによる日本海沿岸域（鳥取県～長崎県）における津波高の頻度分布（H29)

頻度

北陸沖海域の断層モデルによる日本海沿岸域（新潟県～石川県）における津波高の頻度分布（H27)

津波高 (m)

単独ケース

7

連動ケース

3秒メッシュを用いた詳細解析①9秒メッシュを用いた概略津波伝播結果を踏まえて、3秒メッ
シュの地形モデル（C1～C108領域）に関して津波遡上を再現できる詳細津波伝播解析を実施

3秒メッシュ解析領域の例(C038~C077）

8平成30年度実施計画
主に北海道・東北地方海域を中心とする海底活断層・沿岸伏在断層について、海域構造調査や海陸統合構造調査により得られた断層モデルに基づき、シナリオ型津波シミュ
レーションを行う。また、当該沿岸に影響を及ぼす断層をリストアップする。

平成30年度前半の実施内容① 日本海におけるノーマルモード（基準振動；平成27年度第1回運営委員会にて報告）に関する論文(Wu and Satake, 2018)
がJournal of Geophysical Research(Solid Earth)に出版された。
② 日本海大規模地震に関する調査検討会
による北海道・東北地方海域の断層モデルに対して、スケーリング則の違いによるすべり量の検討を行った。
平成30年度実施領域（断層モデルは日本海における大規模地震に関する調査検討会による）

9① 日本海におけるノーマルモードの推定とその活用 周期およそ8分より長周期側の日本海における6000のノーマルモードを計算した
 ノーマルモードの重ね合わせによって1983年日本海中部地震によって励起された津波の観測波形を精度良く再現することに成功した
 日本海における大規模地震に関する調査検討会による60断層をノーマルモードの励起係数によって表現した

Journal of Geophysical Research (Solid Earth) に論文が出版(Wu and Satake, 2018, JGR)

ノーマルモードの励起係数による断層モデルの表現

ノーマルモードの重ね合わせによる1983年日本海中部地震津波の観測波形の再現

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② スケーリング則による断層すべり量の相違の検討
日本海大規模地震に関する調査検討会による北海
道・東北地方海域（F01~F37)の断層モデルに対して、スケーリング則の違いによるすべり量の検討を実施

単独モデル
日本海大規模地震に関する調査検討会による北海道・東北地方海域（F01~F37)を構成する59断層モデル（e.g., F02‐1,F02‐2, F02‐3, F3)

連動モデル日本海大規模地震に関する調査検討会による北海道・東北地方海域（F01~F37)のうち、複数枚の断層から構成される40断層モデル（e.g., F02‐1+F02‐2, F02‐1+F02‐2+F02‐3)※日本海大規模地震に関する調査検討会による断層区分を超えた連動破壊（e.g., F16+F19) は考慮しない

緑：単独モデルのみ
赤：単独モデル・連動モデル

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スケーリング則に基づくMw・断層すべり量の推定
平均すべり量の設定方法（単独モデル）
Mw①地震本部レシピ（ア） S‐M0 (※L,W既知)

地震モーメント
M0 (Nm)

震源断層面積S (km2) =L×W

入倉・三宅（2001）
SS

4.24
2.23

10101010⁄⁄

forfor

7.5
7.5

1010

②地震本部レシピ（イ） L‐M & M‐M0 & M0‐S (※L既知)
Mw

活断層長さL (km)

地震モーメント
M0 (Nm)マグニチュードMj

2.9 /0.6松田(1975)

Nm

入倉・三宅
1.17M+10.72 （2001）

Mw

武村(1998)=4.365×1016×L2 for=6.918×1014×L3 for

7.5
7.5

1010

地震モーメント
M0 (Nm)
震源断層面積※ 昨年度までは 武村（1998）によって 断層幅Wか らすべり量Dを計算していた

平均すべり量D (m)D=武村(1990)③武村(1998) L‐M0 (※L,W既知)
活断層長さ
L (km)

震源断層モデル面積 S

S (km2) =L×W/μS

平均すべり量の設定方法（連動モデル）①地震本部レシピ（ア）S‐M0 (※L,W既知)
震源断層面積S (km2)Mw

地震モーメント
M0 (Nm)

入倉・三宅（2001）

セグメントの地震モーメントM0i (Nm)⁄∑ ⁄: i番目の断層の地震モーメント:i番目の断層の面積
Di=/μS

平均すべり量Di (m)②地震本部レシピ（イ） L‐M & M‐M0 & M0‐S (※L既知)
Mw
活断層長さ
L (km)L =∑LiMj

地震モーメント
M0 (Nm)松田(1975) 武村(1990)

入倉・三宅（2001）③武村(1998) L‐M0 (※L,W既知)
活断層長さ
L (km)L =∑Li武村(1998)

Di=
震源断層モデル
面積 Smodel
Wmodel = Smodel/L

セグメントの地震モーメントM0i (Nm)/μ(LixWmodel)
平均すべり量Di (m)

断層モデル幅Wmodel (km)Mw

地震モーメント
M0 (Nm)セグメントの地震モーメントM0i (Nm)⁄∑: i番目の断層の地震モーメント:i番目の断層の長さ

平均すべり量Di (m)
Di=/μセグメント断層面積
Si = Li x Wi

※ 昨年度までは 武村（1998）によって 断層幅Wか らすべり量Dを計算していたスケーリング則による断層すべり量の相違（単独59モデル）

 σ式によるすべり量は総じてレシピ（ア）、レシピ（イ）によるすべり量に比べて大きい（※ σ式はレシピ（ア）によるすべり量+1.5 m）
 多くの場合、日本海における大規模地震に関する調査検討会によるσ式（レシピ（ア）によるすべり量+1.5 m）よりも、武村式によるすべり量のほうが大きいスケーリング則による断層すべり量の相違（連動40モデル）

 σ式によるすべり量は総じてレシピ（ア）、レシピ（イ）によるすべり量に比べて大きい（※ σ式はレシピ（ア）によるすべり量+1.5 m）
 多くの場合、日本海における大規模地震に関する調査検討会によるσ式（レシピ（ア）によるすべり量+1.5 m）よりも、武村式によるすべり量のほうが大きい
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σ式を基準とした場合のすべり量の比較

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スケーリング則（武村式・σ式）による断層すべり量の相違と断層アスペクト比の関係•

アスペクト比（断層長さ/断層幅）が大きい断層ほど、武村式による断層すべり量がσ式に比べて大きい．
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平成30年度後半の実施予定
海域構造調査や海陸統合構造調査により得られた断層モデルに基づき、主に北海道・東北地方海域を中心とする海底活断層・沿岸伏在断層についてシナリオ型津波シミュレーションを行う。また、当該沿岸に影響を及ぼす断層をリストアップする。

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実測された津波遡上高とシミュレーション結果との比較
2‐5‐1「断層モデルの構築」による北海道・東北地方海域の断層モデルを用いてシナリオ型津波シミュレーションを実施し、 1983年日本海中部、1993年北海道南西沖地震津波等の津波遡上高と比較を行う
日本海における大規模地震に関する検討調査会（F15断層）によるシミュレーション結果と1993年北海道南西沖地震に対して奥尻町青苗地区で実測された津波遡上高との比較
Observed
Simulated

fault model and seafloor
deformation

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沿岸での各モデルによる津波高とその頻度
2‐5‐1「断層モデルの構築」の北海道・東北地方海域の断層モデルによる沿岸の各出力点での津波高を整理し、その頻度分布を作成するとともに、沿岸に影響を及ぼす可能性のある断層をリストアップする
日本海における大規模地震に関する検討調査会による断層モデルを用いた
北海道奥尻町青苗地区沿岸における津波高の頻度分布203秒メッシュを用いた沿岸域における詳細津波計算
リストアップされた沿岸に影響を及ぼす可能性のある断層モデルを対象に、3秒メッシュを用いた詳細津波計算（陸域への浸水を考慮）を実施する

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