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８月 16 日宮城県沖の地震前後の海底地殻変動観測結果
Result of seaﬂoor geodetic observations before and after off Miyagi Earthquake
on Aug. 16

海上保安庁海洋情報部
Hydrographic and Oceanographic Department, Japan Coast Guard
海上保安庁では，2005 年 8 月 16 日の宮城県沖の地震の発生後，8 月下旬から 9 月中旬および 10月の 2 回にわたって，宮城県沖の 2 つの海底基準点において，キネマティック GPS（KGPS）と音響測距の組み合わせ方式による海底地殻変動観測を実施した．これら 2 点における地震前後の観測結果について報告する．
「宮城沖１」海底基準点
第 1 図に示す海溝陸側の水深 1700m の地点に海底基準点を 2001 年に設置して以来，観測を繰り返し実施している．第 2 図 (a) に，この海底基準点で 2002 年 5 月～ 2005 年 10 月の間に行った 12回の観測から得られた局位置解の水平成分の時系列を示す．求められた座標値は数 cm の再現性を示している．
分 ) について，線形回帰により年間の位置変化率を求め，これを位置の基準点である下里のユーラ
シアプレート安定域に対する相対速度（291°，3.2cm/ 年；Sengoku(1998)；SLR グローバル解析による）で補正すると，西北西に約 8.1cm/ 年の速度ベクトルが得られる．これは，方向，値ともに，太平洋プレートの沈み込みの影響によるプレート内の歪み速度ベクトルとして十分な現実性をもつ結果である．
地震発生後には 2 回の観測を実施し，9 月 9 日から 18 日にかけて 5 日間および 10 月 22 日から30 日にかけて 6 日間のデータを取得した．この観測結果によると，地震後の 9 月および 10 月の観測結果は上記のような変動傾向から外れるものではなく，地震に伴うと判断される明瞭な動きは検出されない．
「宮城沖２」海底基準点
2004 年に「宮城沖 1」海底基準点から陸寄りの水深 1100 ｍの海底に基準点を設置し ( 第 1 図 )，観測を実施している．
本海底基準点では，2005 年 8 月 16 日の宮城県沖の地震の発生後 2 回の観測を実施し，8 月 29 日から 9 月 2 日にかけて 5 日間および 10 月 10 日から 21 日にかけて 6 日間のデータを取得した．地震前後の比較に用いることのできるデータは，2005 年 6 月，8 月，9 月，10 月の 4 回分である．
第 2 図 (b) に，これら 4 回の観測から得られた局位置解の水平成分の時系列を示す．地震後（9 月，10 月の平均）の座標値を，地震前（6 月，8 月の平均）の値と比較すると，東に約 10cm の移動に相当する差が見られる．
第 3 図に，「宮城沖 2」海底基準点における変動の水平ベクトルを示すとともに，比較として，陸域の地殻変動を説明する国土地理院発表の矩形断層モデル（連絡会報第 75 巻）から計算した水－152－－152－

2005 年 8 月 16 日の宮城県沖の地震発生前のこれらの座標値 (2002 年 5 月～ 2005 年 8 月の 10 回

平ベクトルを示す．上記の２点における結果は，現在の観測精度を考慮すると，いずれもこの予測－153－と矛盾しない．

●第 2 図 (a) および (b) のプロットは，海底に設置された音響基準局の平均位置を基準位置との差として示している．宮城沖 1 では 2005 年 4 月，宮城沖 2 では 2005 年 6 月の座標値を基準位置としている．エラーバーは，個々の音響基準局について，それぞれの基準位置からの差を求め，そのばらつきの RMS を図示したもので，音響基準局間の相対位置関係の決定精度を示す指標である．なお，この解析における座標値は，海上保安庁の人工衛星レーザー測距（SLR）観測点がある和歌山県下里の座標値を固定して求めたものである．
●「宮城沖 2」海底基準点は，文部科学省のプロジェクト「宮城県沖におけるパイロット的重点調査観測」( 平成 14 ～ 16 年度 ) の一環として設置したものである．
●解析に用いた KGPS 陸上基準点の一部は，国土地理院の電子基準点であり，1 秒データを提供していただいている．また，この観測は，東京大学生産技術研究所との技術協力のもとに実施している．

－153－

東西成分

0.2

140°
40°

142°

W <-> E (m)

0.15

144°

40°

0.1
0.05
0-0.05
-0.1
-0.15
-0.2
2002/1 2002/7 2003/1 2003/7 2004/1 2004/7 2005/1 2005/7 2006/1

南北成分

38°

宮城沖138°

km

0140°

142°

0.2

0.15

2005.8.16地震

50

100

144°

S <-> N (m)

－154－

宮城沖2

0.1
0.05
0-0.05
-0.1
-0.15
-0.2
2002/1 2002/7 2003/1 2003/7 2004/1 2004/7 2005/1 2005/7 2006/1

第1図地震発生第 1 図 海底基準点 ( 宮城沖 1，2) の位置と 2005 年 8 月 16 日発生地震の震央
Fig.1 Map showing the seaﬂoor observation points off Miyagi 1 and 2 together withepicenter of off Miyagi earthquake on Aug. 16, 2005

－154－

第 2 図 (a) 「宮城沖 1」海底基準点の位置変化（2002 年 5 月～ 2005 年 10 月）
Fig.2- (a) Time series of the estimated position for the seafloor observation point off
Miyagi 1 (May 2002 - Oct. 2005).

第2図(a)

東西成分

0.2

W <-> E (m)

0.15
0.1
0.05
0141°
39°

-0.05
-0.1

142°

143°

144°
39°
モデル値は国土地理院断層モデルにより算出-0.15-0.2
2005年5月

南北成分

6月

7月

8月

9月

10月

11月

0.2

観測値

S <-> N (m)－155－0.15

モデル値
モデル値

38°

0.1

38°

0.05
km

5cm

00-0.05
-0.1

141°

142°

50

143°

100

144°

-0.15-0.2
2005年5月

6月

7月

8月
9月
地震発生

10月

11月

第3図
第3図

第 2 図 (b) 「宮城沖 2」海底基準点の位置変化（2005 年 6 月～ 10 月）
Fig.2- (b) Time series of the estimated position for the seaﬂoor observation point off
Miyagi 2 (Jun. 2005 - Oct. 2005).

第2図(b)－155－

2005 年 8 月 16 日発生地震による「宮城沖 2」海底基準点の地殻変動の水平ベクトルと国土地理院の断層モデルから計算されたモデル値との比較．
Fig.3 Co-seismic horizontal crustal deformation by the earthquake off Miyagi on Aug.
16, 2005. Observed result of seafloor observation point off Miyagi 2 versus
calculated result based on the GSI fault model.