気象研究所 令和元年度研究成果発表会
2019/12/7 ⼀橋講堂

南海トラフで発⽣する「ゆっくりすべり」を捉える
気象研究所 地震津波研究部 第⼀研究室
露⽊ 貴裕

気象研究所における研究
２０１９～ 新しい５年計画（４分類・９課題）がスタート！

“地震・津波・火山” 研究
Ｓ課題：地震と津波の監視・予測に関する研究

Ｎ課題：南海トラフ沿いのプレート間固着状態監視と津波地震の発生状況即時把握に関する研究

V課題：火山活動の監視・予測に関する研究1

南海トラフ
南海トラフではフィリピン海プレートが陸のプレートの下に沈みこんでいる

南海トラフ
フィリピン海プレート
気象庁ホームページより引⽤
https://www.data.jma.go.jp/svd/eqev/data/jishin/about_eq.html
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2南海トラフで繰り返し発⽣する巨⼤地震
南海トラフでは100〜150年間隔で巨⼤地震が発⽣
地震の発⽣年（⻄暦）684
887
1096/1099
1361
1498
1605
1707
1854
1944/1946203
209/212262/265
137
107
102
147
90/92

南海トラフの地震活動の⻑期評価（第⼆版）（地震調査研究推進本部）に加筆

1854 安政東海地震
32時間

1854 安政南海地震
90年

1944 昭和東南海地震
12/7

2年

1946 昭和南海地震
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南海トラフ地震臨時情報
気象庁では「南海トラフ地震臨時情報」を発表する
令和元年５⽉〜 地震発⽣の可能性が通常よりも⾼まったと評価された場合
 地震の規模や発⽣時期の予測をするものではない
プレート境界のマグニチュード8.0以上の地震（半割れケース）
南海トラフ地震臨時情報（巨⼤地震警戒）マグニチュード7.0以上の地震（⼀部割れケース）

通常とは異なる
ゆっくりすべりが発⽣した可能性

南海トラフ地震臨時情報（巨⼤地震注意）

リーフレット「南海トラフ地震 –その時の備え-」（内閣府・気象庁、発⾏：令和元年6⽉）
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4南海トラフ沿いで発⽣する巨⼤地震
プレート境界⾯の固着域のひずみが限界に達すると巨⼤地震が発⽣
陸のプレート

巨⼤地震
固着域
安定すべり域

沈み込み
海のプレート

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5南海トラフ沿いで発⽣する「ゆっくりすべり」
固着域周辺では「ゆっくりすべり」とよばれる現象が発⽣
陸のプレート20km〜30km

⻑期的ゆっくりすべり

30km〜40km

短期的ゆっくりすべり
深部低周波地震（微動）

巨⼤地震
固着域
遷移域
安定すべり域

沈み込み
海のプレート

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6南海トラフ沿いで発⽣する「ゆっくりすべり」「ゆっくりすべり」はひずみを解消している

陸のプレート巨⼤地震⻑期的ゆっくりすべり
短期的ゆっくりすべり

固着域
遷移域
安定すべり域

沈み込み
海のプレート

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7南海トラフ沿いで発⽣する「ゆっくりすべり」「ゆっくりすべり」は地殻変動の観測により捉えられる
地⾯の伸び・縮みや傾きの測定

陸のプレート

ゆっくりすべるのでゆれの波は⼩さい

巨⼤地震

⻑期的ゆっくりすべり
短期的ゆっくりすべり

固着域
遷移域
安定すべり域

沈み込み
海のプレート

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8地殻変動の観測（ひずみ計）
ひずみ計は地下の岩盤が元の⼤きさからどれくらい伸び縮みしたかを観測している
 ⾮常に⼩さい変化を捉えることができる
多成分ひずみ計- 東京−⿅児島間の距離が1mm変化する割合

1 ナノストレイン

体積ひずみ計- 25mプールにビー⽟を落としたときのプールの⽔の体積の変化の割合

気象庁ホームページより引⽤
https://www.data.jma.go.jp/svd/eqev/data/nteq/strainmeter.html
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9地殻変動の観測（GNSS）
GNSSは⼈⼯衛星を使って地球上の位置を測る
 数mm〜数cm程度の位置の変化を捉えることができる
GEONET

GPSはGNSSのひとつ

国⼟地理院ウエブサイトより引⽤
https://www.gsi.go.jp/eiseisokuchi/eiseisokuchi41012.html
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10ひずみ・GNSS観測の捉える現象
ひずみ観測は短期的ゆっくりすべり、GNSS観測は⻑期的ゆっくりすべりの観測に⽤いられる
時間スケール
1⽇

10⽇

100⽇

1000⽇

短期的ゆっくりすべり⻑期的
ゆっくりすべり

ひずみ観測

GNSS観測令和元年度 気象研究所 研究成果発表会

11短期的ゆっくりすべり
固着域周辺では短期的ゆっくりすべりが繰り返し発⽣している
短期的ゆっくりすべりの発⽣場所
発⽣頻度（気象庁による）

深部低周波地震（微動）

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12⻑期的ゆっくりすべり
固着域周辺では⻑期的ゆっくりすべりが繰り返し発⽣している⻑期的ゆっくりすべりの発⽣場所
発⽣頻度
東海

紀伊⽔道
四国中部
豊後⽔道
⽇向灘
1970 1980

1990 2000 2010
Kobayashi(2014)を基に作成

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「ゆっくりすべり」の監視の必要性「ゆっくりすべり」の⾯的な分布を正確に把握することが重要
通常とは異なる「ゆっくりすべり」陸のプレート
ストレスの状態が変化
ひずみが解消すべりの変化⻑期的ゆっくりすべり
短期的ゆっくりすべり

沈み込み遷移域

固着域

海のプレート

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14「ゆっくりすべり」の⾯的な分布を捉える「ゆっくりすべり」の⾯的な分布を解析することを⽬指す
観測

解析

ひずみ観測データ
GNSS観測データ

プレートの境界⾯における「ゆっくりすべり」の分布 通常とは異なる「ゆっくりすべり」が起きていないか？
 短期的ゆっくりすべりの詳細なすべりの分布を求めた例は少ない
 ひずみとGNSS両⽅の観測データを使った解析も⽬指す

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GNSS観測で捉えた⻑期的ゆっくりすべり
2017年春頃〜2018年秋頃にかけて志摩半島付近の観測点に変化
伸び1cm①②２点間の距離①②

Kobayashi and Tsuyuki(2019)

縮み

志摩半島

国⼟地理院GEONETのデータを使⽤しています

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「ゆっくりすべり」の分布を求めた例
2017年春頃〜2018年秋頃にかけて志摩半島付近でのGNSS観測データの変化 志摩半島付近の⻑期的ゆっくりすべりによる変化と考えられる

すべり量⼤
すべり量⼩

Kobayashi & Tsuyuki(2019)

観測データ

すべり分布の投影
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17志摩半島付近の⻑期的ゆっくりすべり
志摩半島付近の⻑期的ゆっくりすべりが⾒つかったのははじめて

志摩半島

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ひずみ観測で捉えた短期的ゆっくりすべり
2019/8/3~8/6頃に愛知県周辺の観測点に変化
新城浅⾕
50ナノストレイン

伸び
縮み

豊橋多⽶

⽥原⾼松

産業技術総合研究所のデータを使⽤しています

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「ゆっくりすべり」の分布を求めた例
2019/8/3~8/6頃に愛知県周辺でのひずみデータの変化 愛知県中部での短期的ゆっくりすべりによる変化と考えられる
 従来の⼿法よりも詳細なすべりの分布を求めることができた

すべり量⼤

従来

すべり量⼩

深部低周波地震（微動）
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まとめ
本研究では「ゆっくりすべり」の⾯的な分布を求めて通常とは異なる「ゆっくりすべり」が起きていないかを⾒いだすことを⽬指した これまで⾒つかっていなかった志摩半島での⻑期的ゆっくりすべりの分布を明らかにした 短期的ゆっくりすべりについてこれまでの⼿法と⽐べて詳細なすべりの分布を求めることができた
今後に向けて「ゆっくりすべり」の発⽣場所や規模を正確に捉え、巨⼤地震への理解を進めていきたい ひずみとGNSSの観測データを同時に使った解析 通常とは異なる程度を指標化する
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