東海・南海地震のアスペリティと短周期発生域
ー震度インバージョンから見える世界ー

2014年1月14日

震度インバージョン関連の論文リスト
No131415161718

震度インバージョンと等価震源距離Xeqk
多くの観測点の震度データIからEiを求めるのが震度インバージョン
ただしEは,厳密な意味で震源から発生する地震波エネルギーの比を表す訳ではなく、あくまで震度データの性質に見合った地震波生成強度の比である.

Xi,kEi
i

発表
年

題名

雑誌名巻（号）

ページ

Intensity of strong ground motion on Pre-Quaternary stratum and surface soil amplifications during
J.Phys. Earth44623-648
the 1995 Hyogoken Nanbu earthquake, Japan
地震22003 震度データを用いた震源断層からのエネルギー放出分布のインバージョン
5639-57
地震2153-170
2004 震度インバージョン解析による南海トラフ巨大地震の短周期地震波発生域,
57Inversion Analysis of the 2004 Off Kii-Peninsula Earthquake Using
Earth Planets Space
56339-343
4 Kanda,K and M. Takemura, ,2005
Seismic Intensity Data
地震25 神田克久・武村雅之
2005 震度データから検証する宮城県沖で発生する被害地震の繰り返し
58
177-198
第12回地震工学シ
6 武村雅之・神田克久
2006 東海・南海地震の短周期地震波発生中心とアスペリティ
218－221
ンポジウム
第12回地震工学シ
神田克久・武村雅之・八代和彦・植竹富
72006 震度インバージョン解析による1938年塩屋崎沖地震の短周期地震波発生域222-225
一・加藤研一ンポジウム
8 神田克久・武村雅之
2006 十勝沖地震の震度インバージョン解析
月刊地球号外No.55 64-70.
日本地震工学会論9 神田克久・武村雅之
2007 震度データから推察される相模トラフ沿いの巨大地震の震源過程
7.2
68-79
文集
地震2
10 武村雅之・神田克久
2007 南海トラフ沿いに発生する歴史的巨大地震の短周期地震波発生の特徴
60
57-69
1968年十勝沖地震(M=7.9)と1994年 三 陸は るか 沖地 震(M=7.6)の 震 度か ら推 定さ れる
地震211 武村雅之・神田克久・水谷浩之
200760139-151
短周期地震波発生域
12名古屋大学減災連携研究センター
武村雅之

著者

Ohno,S．,M. Takemura,M. Niwa, and K.
1Takahashi,
2 神田克久・武村雅之・宇佐美龍夫
3 神田克久・武村雅之・宇佐美龍夫

1996

髙橋利昌・浅野彰洋・大内泰志・川崎真2008 17世紀以降に芸予地域に発生した被害地震の地震規模
治・武村雅之・神田克久・宇佐美龍夫
神田克久・武村雅之・髙橋利昌・浅野彰
洋・大内泰志・川崎真治・宇佐美龍夫
武村雅之・神田克久
武村雅之・神田克久・阿比留哲生・原弘明神田克久・武村雅之

2008 豊後水道近傍で発生した歴史的被害地震の地震規模

地震260193-217

地震260225-242

2008 震度データによる短周期地震波の震源推定
歴史地震
20世紀初頭の九州・南西諸島で発生した２つのやや深 発地 震の 震度 分布 と地 震規
2009
歴史地震
模, .
2010 1900年以降の宮城県北部の内陸地震の震度による短周期地震破発生域と地震規模の推定 歴史地震
震度データによる短周期地震波の震源推定1914年秋田仙北地震の短周期地震波発生域と地震2
神田克久・武村雅之
2011
地震規模の推定および1896年陸羽地震との比較
地震2
神田克久・武村雅之・広谷淨・石川和也 2013 震度分布に基づく2011年東北地方太平洋沖地震の短周期地震波発生域

23

7-19

24

7-32

25

63-74

63

207-22165

189-203

震度インバージョン検討フロー青森県東方沖の例

インバージョンに用いた震度データ

相対震度の評価

1968年十勝沖地震

1960-2005の中小地震○はプレート境界△はプレート内○を使う

左は観測点毎の相対震度右はコンター：補間の際に地形増幅関係を使うこともある

1994三陸はるか沖地震

データの多いところは＋アン
ケート震度

相対震度はあくまで経験的に！

1968十勝沖地震

M Ij  M I E Ij
1log
1.5
EI

MI=8,0
青：Modified☆：震央、青実線：短周期地震波発生域、△：エネルギー重心

震度評価誤差（Mを変えながら最適値を探す）

短周期発生域に対するMの求め方
Log E = 1.5M + 11.8 (1)M Ij  M I E
1log Ij
1 .5
EI

(2)

地震全体の規模MI [神田・他(2004)]と短周期域毎に評価されるEIj/EI から(2)式によってMIj を求めることができる.震度インバージョン解析によって求められる EIj/EIは,厳密な意味で震源から発生する地震波エネルギーの比を表す訳ではなく、あくまで震度データの性質に見合った地震波生成強度の比である.また短周期域の規模を示すMIj は,絶対値は(1)式の係数に依存する
ためそれほど意味は無いが,短周期域間で相対的には意味のあるパラメータである.[武村・神田(2007)]
短周期域は,断層上の平均的な短周期エネルギーの2倍以上のエネルギーを出した場所として定義されている［神田・他(2004)］.各短周期域のMIj は,短周期域を含むようまたなるべく短周期域間の中間線を通るように区分けされた領域に対して求められている.このようにすると各短周期域に対して評価されたエネルギーの総和が地震全体のエネルギーに完全に一致する.

震度インバージョンで求められる短周期域は破壊伝播効果によるみかけのものではない！
1968年十勝沖

1994三陸はるか沖地震

MI=7.6（右）中原のエンベロー
プインバージョン結果(1998)

江戸時代の地震への適用可能性

1994年三陸はるか沖

MI=7.8MI=7.6

MI=7.8加藤尚之（2006)

アスペリティの終端部に短周期発生域が現れる場合が多い［1978,1936年宮城沖、1923年関東地震、2004年十勝沖など］。

最後が痛い！

武村雅之著『地震と防災』中公新書より

数値実験

南海トラフの地震（1）評価精度の検証
・数値実験
・紀伊半島沖地震への適用○統計的G法でデータを造りインバージョンで短周期発生域を求める○破壊伝播２種類→短周期では破壊伝播効果小の証明

34°
Kubokawa
33°
SukumoAsperity(3)
32°
132°

Anan
Shishikui
Kochi

TanabeCape Shiono

Hypocenter AAsperity(1)Asperity(2)MurotoHypocenter B
133°

134°

135°

350

A

300

PGA=503Gal

Sukumo

PGA=645Gal

Kubokawa

250

PGA=177Gal

Kochi

200

PGA=572Gal
PGA=180Gal

MurotoAnan

150（2）宝永・安政・昭和
・短周期発生域評価
・昭和のアスペリティと比較
・短周期発生域の規模

Tanabe1000PGA=287Gal
PGA=682Gal

Cape Shiono50500100

Time (s)

150

350

B

300
250

PGA=801Gal

Cape Shiono
Tanabe

PGA=237Gal

200

PGA=544Gal

Shishikui

PGA=524Gal

Muroto150
100

B

PGA=277Gal

Anan

Kubokawa

PGA=625Gal

Sukumo

PGA=340Gal

500

震度インバージョンによって求められた短周期発生域と仮定したアスペリティ位置（結果）

050

100

Time (s)150

2004年9月東海道沖の地震
2004年9月5日19:07（前震）震度分布（Ｍ6.9）

2004年9月5日23:57（本震）震度分布（Ｍ7.4）

136°

137°

東南海（山中再評価）と短周期中心

S3

S1

S4

TA2

TA1
S2

推定アスペリティ

山中(2006)

S2

S3

NA2
NA3

S1

昭和南海

昭和東南海

MＩ=8.3MＩ=7.9安政南海

安政東海

MＩ=8.5 →8.3

MＩ=8.2

NA1
宝永地震
MＩ=8.7

推定アスペリティ×短周期域に対する連動の影響
地震
昭和
安政
宝永

ＡＰ7

ＡＰ6 ＡＰ5ＡＰ4
ＡＰ3 ＡＰ2 ＡＰ1 南海 東海 全体
8.0
8.1
7.9
7.7
7.78.3
7.9
8.4
8.1
8.1
7.8
7.6
7.9
8.0 8.5-8.3
8.2
8.6
8.4
7.9
7.9
8.1
8.3
8.2
8.5
8.5
8.7

⑦

短周期Mの定義
Log E = 1.5M + 11.8
M Ij  M I 

海溝沿いの地震で分かったこと① 短周期発生域はｱｽﾍﾟﾘﾃｨ破壊終端部（複数の場合も含めほぼ例外なく. ）② 短周期域（エンベロープ）と対応（アスペリティとは一致せず）③ 短周期域から歴史地震の震源過程が推定できる
・アスペリティは共通のものが多い

E Ij
1log
1.5EI

東北地方太平洋沖地震
短周期はアスペリティ（すべりの大きなところ）の縁から発生するということを明確に表している！
津波を起こした部分（GPSより）海溝に近いところで最大60mもすべった。Mw＝9.0
揺れを起こした部分（震度より）・破壊開始点も同じ場合が多い

陸地に近い２カ所で発生
MI＝8.4（MJ=8.4)

・一部の例外、1763年十勝、1707年宝永四国沖

詳細は神田・武村(2012)