名古屋大学の震源カタログの深さ精度について−気象庁カタログとの比Ԕ−
山岡耕春
名古屋大学大学院環境学研究科
地震火山・ේ災研究センター
１．はじめに日本における地震の震源カタログは多くの機関によって発表されている。気象庁は全国に発生する地震の震源カタログを発表していて、それぞれの地域の国立大学はそれぞれの観測網がカバーする地域の地震の震源カタログを発表している。当然であるが、カタログが異なると震源の位置は完全には一致しない。
それは用いた観測点の組み合わせが異なる、‫ڐ‬算に用いている地下構造が異なる、読み取り時が異なるなどの原因である。最‫ؼ‬は観測点における刻時管理がデータ収཈時に GPS によってなされているため、機関ごとによる時刻管理の問題はないが、地下構造の違いが機関ごとに震源分布が大きく異なる最大の原因であると考えられる。現状ではすべての機関が１次元の水平成層構造を用いていて、機関ごとに重視する地下構造探査データが異なるため、‫ڐ‬算に用いる構造が異なっているのが現状である。理想的には３次元の不均ࡐ構造を用いて震源の‫ڐ‬算をするのがよく、現在名大でもそれに向けた準備をしているが、本年度はまだできていない。
昨年度の研究では中൉地方で発生する地震の深さの上限と下限について議論をした。本年度はその深さがどの程度信頼できるかを、名古屋大学の震源カタログと気象庁の震源カタログを比Ԕすることによって探りたい。
２．震源カタログの比Ԕ
名古屋大学が地震の震源カタログを作り始めた 1975 年７月以降 2003 年５月までのデータを用いた。本研究では名古屋大学が決定した震源に対応する気象庁カタログの震源を以下の条件にもとづいて選び出した。
・発震時の差は５秒以内
・震央の差は 50km 以内、および 10km 以内・深さの差は 100km 以内

1とした。震央の差は２通りとして、２通りのデータセットを作った。図１−４では震央の差５０km 以内の地震を選んだデータセットを用いた。図６−１０では震央の差１０km 以内のものを選んだデータセットを用いた。
図１にはそのようにして取り出した震源の震央分布図を示してある。気象庁の震源分布の方が細かい領域でのまとまりがよいように見える。
３．精度の時間変化
名古屋大学と気象庁カタログとの差が時間とともにどのように変化してきたかを調べた。そのために、震央と深さの差の時間変化をヒストグラムに表してみた。図２は深さの違いをヒストグラムに表したものである。１９８３年頃までは決定された地震の深さに大きな違いがあったものの、その差は徐々に小さくなり１９９０年代の後半からはほとんどの地震の深さの違いは１０km となっている。ただし、全体として気象庁カタログの震源の方が深くなっていることもわかる。
図３には震央の違いを‫״‬離に換算し、ヒストグラムで表した。１９７５年には５０km にも達する震央の差のある地震が多く存在したものの１９７６年以降はそのような震源の数は徐々に減少している。１９８４年以降は、本ヒストグラムの上限である５０km に達するものは少なくなり、１９９８年以降はほとんどが５km 以内の震央の差に落ち着いている。
これらをまとめて示したのが図４である。両カタログ間の深さの違いをみると、一貫して気象庁の震源が浅いことがわかる。平均すると４~５km 程度気象庁が決定した地震の深さのほうが浅い。深さの差のばらつきは年をୈって減ってきているものの平均的な深さの差そのものにはあまり変化がないという点は興味深い。一方震央の差の平均については徐々に減少してきていて、最‫ؼ‬では５km 以内となっていることがわかる。全体としてみると、名古屋大学カタログと気象庁カタログとの差は減少してきているものの、依然として深さには系統的な差があるとۗえる。
４．震源の差の地域性
さて、気象庁と名古屋大学の震源カタログには系統性の差が依然として残っていることがわかった。それではその差にはどの程度の地域性があるのだろうか。深さごとに区切って調べてみた（図５から図１０）。この図では震源の精2度が良くなったと考えられる１９９８年以降の震源カタログのみを用いている。
図は深さ区間毎に 0.05 度ごとに区切った格子点から１５km 以内で発生したM1.5 以上の地震数が２０個以上となる格子点のみが表示されている。ただし図１０に関しては１５km の代わりに２５km とした。
震央の違い、および深さの違いのばらつきに関しては、伊௡半島付‫ؼ‬で大きいもののそれ以外の地域性はほとんどみられない。伊௡半島付‫ؼ‬での違いが大きいのは、名古屋大学の用いているネットワークの端にあたることと、伊௡半島付‫ؼ‬に比Ԕ的火山が多い地殻構造に対して、それぞれが用いている地下構造が対応していないためと考えられる。
震源の深さに関しては興味深い傾向が見られるので、以下深さの違いのみに着目して詳しくみていこう。
深さ０−１０km（図５）
この深さに発生する地震は、地殻の浅い൉分に発生する地震である。この深さにおいては平均すると５km 程度気象庁震源の方が深いことがわかる。北アルプ
スなどの山地に関してはほとんど差がないという点も注目すべきである。また
伊勢湾周辺では気象庁の震源の方が１０km も深く決定されている。山梨県東൉の地震は気象庁の震源が１０km 以上深い（または名古屋大学の震源が１０km以上浅い）。
深さ１０−２０km（図６）
この深さに発生する地震は、地殻の地震としては比Ԕ的深いものに属する。中
൉地域では南൉に地震活動の多い場所がみられる。震源の深さの違いを比Ԕすると、０−１０km に比べてずいぶん地域性が目立つ。伊勢湾・濃尾平野周辺では気象庁と名古屋大学カタログとの差は少ない。ৌ岡県では気象庁カタログの方がやや深く決まっている。伊௡半島や伊௡諸島では名古屋大学の方が深く決まっている。これは名古屋大学が使用している観測点分布の問題だろう。
深さ２０−３０km（図７）
この深さになるとৌ岡県から三重県にかけた震源分布が見えてくる。これはプレート境界付‫ؼ‬の地震のうち主に上盤側プレート内の地震である。この辺りの深さになると気象庁の方が名古屋大学よりも５km 程度深く決めている。ただし伊勢湾奥の地震に関しては名古屋大学の方が５km 程度深く決めている。この原因としては、濃尾平野や伊勢湾という体積盆地の構造が震源決定にうまく取り込まれていないためであると推測される。

3

深さ３０−４０km（図８）
この深さの地震はプレート内に発生する地震である。図７の地震に比べると内陸で֬きているが、これは、プレートが北に向かって沈み込んでいるためである。気象庁と名古屋大学カタログでの深さの違いを見ると、伊勢湾周辺ではほぼ同じであるものの伊勢湾から離れるに従い、気象庁が深く決めていて、最大５km 程度の違いがあることがわかる。また山梨県東൉の地震に関しては名古屋大学の決めた震源が５km 以上も深くなっている。
深さ４０−５０km（図９）
この深さとなると、もはやフィリピン海プレート内の地震しかない。この地域
では愛知県・岐ു県境に比Ԕ的深いフィリピン海プレートの地震が存在する。
気象庁と名古屋大学カタログの地震の深さの差をあらわす傾向としては、濃尾平野付‫ؼ‬においては気象庁と名古屋大学の差は小さく、東に離れるに従い気象庁の震源の方が深くなる傾向にある。
深さ５０−６０km（図１０）
この深さになると、地震の発生数が減ってくる。従ってこの図に限っては各グリッドから２５km 以内に発生した M1.5 以上の地震数が２０以上となる地域のみを表示してある。表示されているのは岐ു県南東൉のみである。この地域はフィリピン海プレートが最も深くなる場所である。この場所での震源の深さを気象庁と名古屋大学カタログで比べるとほとんど差が見られない。
５．まとめ
気象庁の震源カタログと名古屋大学の震源カタログを比Ԕし、その違いを主に深さに注目して明らかにした。ここの深さおよび場所によって違いがあるが、おおむね気象庁の方が名古屋大学よりも最大５km 程度深く震源を決めているようである。また地域性としては、伊勢湾・濃尾平野付‫ؼ‬での深さの差と、周辺地域での深さの差には異なった傾向があることもわかった。これは伊勢湾・濃尾平野の体積盆地構造が震源決定に考慮されていないためと思われる。

4

図１ａ：気象庁カタログと対応させるできた名古屋大学カタログ中の地震の震央分布

図２ｂ：名古屋大学のカタログと対応させることができた気象庁カタログ中の震源の震央分布5図２ａ：年ごとに整理した気象庁カタログと名古屋大学カタログの間での、地震の深さの違い。
気象庁カタログの値が深い場合が正の値になっている。

6

図２b：年ごとに整理した気象庁カタログと名古屋大学カタログの間での、地震の深さの違い。
気象庁カタログの値が深い場合が正の値になっている。

7図４ａ：名古屋大学の震源カタログと気象庁の震源カタログとの間でみられる震央位置の違い。
‫״‬離で表したもの（1993 年から 2003 年）。

8図４b：名古屋大学の震源カタログと気象庁の震源カタログとの間でみられる震央位置の違い。
‫״‬離で表したもの（1993 年から 2003 年）。

9図４：気象庁カタログと名古屋大学カタログにおける震央の違いと深さの違いの時間変化。
ঢ়い線：深さの違いの平均、োい線：深さの違いの標準偏差、‫ݪ‬い線：震央の違いの平均。

10

図５：深さ０−１０km の地震に対する気象庁と名古屋大学カタログ間の震源位置の違いの地域性。名古屋大学カタログにおいて深さ０−１０km とされたものについて示した。
緯度経度で 0.05度毎にグリッドを০定し、各グリッドから 15km 以内の地震を用いている。（ａ）地震数の地域性（２０個以上のものを表示した）（b）震央の差の平均の地域性。（c）地震の深さの差の地域性。気象庁カタログの震源が深い場合を正としている。（d）深さの差の違いの標準偏差の地域性。

11

図６：深さ１０−２０km の地震に対する気象庁と名古屋大学カタログ間の震源位置の違いの地域性。名古屋大学カタログにおいて深さ１０−２０km とされたものについて示した。緯度経度
で 0.05 度毎にグリッドを০定し、各グリッドから 15km 以内の地震を用いている。
（ａ）地震数の地域性（２０個以上のものを表示した）（b）震央の差の平均の地域性。（c）地震の深さの差の地域性。気象庁カタログの震源が深い場合を正としている。（d）深さの差の違いの標準偏差の地域性。

12

図７：深さ２０−３０km の地震に対する気象庁と名古屋大学カタログ間の震源位置の違いの地域性。名古屋大学カタログにおいて深さ２０−３０km とされたものについて示した。緯度経度
で 0.05 度毎にグリッドを০定し、各グリッドから 15km 以内の地震を用いている。
（ａ）地震数の地域性（２０個以上のものを表示した）（b）震央の差の平均の地域性。（c）地震の深さの差の地域性。気象庁カタログの震源が深い場合を正としている。（d）深さの差の違いの標準偏差の地域性。

13

図８：深さ３０−４０km の地震に対する気象庁と名古屋大学カタログ間の震源位置の違いの地域性。名古屋大学カタログにおいて深さ３０−４０km とされたものについて示した。緯度経度
で 0.05 度毎にグリッドを০定し、各グリッドから 15km 以内の地震を用いている。
（ａ）地震数の地域性（２０個以上のものを表示した）（b）震央の差の平均の地域性。（c）地震の深さの差の地域性。気象庁カタログの震源が深い場合を正としている。（d）深さの差の違いの標準偏差の地域性。

14

図９：深さ４０−５０km の地震に対する気象庁と名古屋大学カタログ間の震源位置の違いの地域性。名古屋大学カタログにおいて深さ４０−５０km とされたものについて示した。緯度経度
で 0.05 度毎にグリッドを০定し、各グリッドから 15km 以内の地震を用いている。
（ａ）地震数の地域性（２０個以上のものを表示した）（b）震央の差の平均の地域性。（c）地震の深さの差の地域性。気象庁カタログの震源が深い場合を正としている。（d）深さの差の違いの標準偏差の地域性。

15

図１０：深さ５０−６０km の地震に対する気象庁と名古屋大学カタログ間の震源位置の違いの地域性。名古屋大学カタログにおいて深さ５０−６０km とされたものについて示した。緯度経度で 0.05 度毎にグリッドを০定しているが、この深さ区間だけは各グリッドから２５km 以内の地震を用いている。（ａ）地震数の地域性（２０個以上のものを表示した）（b）震央の差の平均の地域性。
（c）地震の深さの差の地域性。気象庁カタログの震源が深い場合を正としている。
（d）深さの差の違いの標準偏差の地域性

16