森川信之

BOSAI-DRIP

Morikawa and Fujiwara (2013): Journal of Disaster Research, 8, 878-888.
震央分布（位置は気象庁による）◎ 回帰に用いたデータ
・期間：1967年～2011年末まで
・Mw: 5.5～9.0
・X（断層最短距離): 200 km以内
・地表の観測点
・地震動強さ指標：
計測震度
最大加速度 (PGA)
最大速度 (PGV)
加速度応答スペクトル（SA; 周期 0.05 ～ 10 秒）※ 計測震度以外は水平二成分のベクトル合成最大値
3National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention, Disaster Risk Information Platform Project

Ｍ９まで直接適用できる地震動予測式

NIED BOSAI-DRIP（防災科学技術研究所）

National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention, Disaster Risk Information Platform Project

経験式に基づく地震動およびばらつきの評価

NIED BOSAI-DRIP

National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention, Disaster Risk Information Platform Project

NIED BOSAI-DRIP

National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention, Disaster Risk Information Platform Project

NIED BOSAI-DRIP

BOSAI-DRIP

地震動予測式（距離減衰式）

BOSAI-DRIP 過去の経験（観測記録）にもとづいている 計算時間が短い → 広域への適用
 短周期成分（最大加速度を含む）も評価可能
 平均値だけでなく、ばらつきも求められている

地震の多様性、不確実性を考慮した広域な地震（動）ハザード評価
広域な地震（動）リスク評価
・ 地震リスクの概算や相対比較
・ 影響度の大きいシナリオの選択 → 詳細評価へ
2

Ｍ９まで直接適用できる地震動予測式

BOSAI-DRIP

log A = a・(Mw’-16)2 + bk・X + ck -log(X + d・100.5Mw’) + Gd + Gs
ただし、Mw’ = min(Mw, 8.2)
A: PGA [cm/s]、PGV [cm/s/s] または、ある周期 T のSA [cm/s/s]※計測震度（I）は、log A の代わりに I/2 とする
Mw: モーメントマグニチュード
X: 断層最短距離 [km]Gd: 深部地盤による増幅の補正項
Gs: 浅部地盤による増幅の補正項
 : 標準偏差a, b, c, d: 回帰係数k: 地震のタイプを表す指標（1=地殻内、2=海溝型プレート間、3=海溝型プレート内）
4

National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention, Disaster Risk Information Platform Project

NIED BOSAI-DRIPi

2010年Maule地震○海溝型プレート間地震△海溝型プレート内地震

Ｍ９まで直接適用できる地震動予測式
5BOSAI-DRIP

平成23年東北地方太平洋沖地震の観測記録との比較の例

7National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention, Disaster Risk Information Platform Projectの回帰により各地震に対して得られる i と Mw の関係

NIED BOSAI-DRIPlog A    i  b  X  log( X )National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention, Disaster Risk Information Platform Project×地殻内地震BOSAI-DRIP

NIED BOSAI-DRIP

National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention, Disaster Risk Information Platform Project

NIED BOSAI-DRIP

マグニチュードに対する振幅の頭打ち
マグニチュードの二次式の導入

深部地盤による増幅の補正

BOSAI-DRIP

震源スペクトルのスケーリング則（ω-2モデル）を考慮すると、地震
動振幅の増加は、Mw に対して（直線ではなく）曲線になるマグニチュードの二次式で近似する（例えば、Fukushima, 1996）

6

BOSAI-DRIP

Gd = pd・log {max(Dlmin, D1400)/250}
D1400: 評価地点の Vs=1400m/s 層上面までの深さ [m]pd, Dlmin: 回帰係数
×：補正なしの場合

8

浅部地盤による増幅の補正
微地形分類

BOSAI-DRIP

震度増分（Vs=400m/sから地表）

AVS30分布[ Wakamatsu and Matsuoka (2013) ]11National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention, Disaster Risk Information Platform Project9

浅部地盤による増幅の補正

BOSAI-DRIP

Gs = ps・log {min(Vsmax, AVS30)/350}
AVS30: 評価地点の深さ 30m までの平均 S 波速度 [m/s]ps, Vsmax: 回帰係数

NIED BOSAI-DRIP

震度増分

National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention, Disaster Risk Information Platform Project

National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention, Disaster Risk Information Platform Project

NIED BOSAI-DRIP

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Vs=1400m/s 層上面深さ分布・・・藤原・他（2012）の深部地盤モデル

NIED BOSAI-DRIP

National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention, Disaster Risk Information Platform Project

深部地盤による増幅の補正

10

地震（動）ハザード評価に用いるばらつき

BOSAI-DRIP

確率論的な地震（動）ハザード評価では、本来は同一の場所で同じ規模の地震が繰返し発生した場合に、その地点で観測された地震動強さのばらつきが用いられるべきである。
一方で、地震動予測式を作成する際に得られる回帰のばらつきは、多様な地震による多くの地点での記録の回帰により得られていることから、確率論的な地震ハザード評価に用いると、低確率で過大な地震動強さとなる（例えば、Andersonand Brune, 1999）。

上記を考慮したばらつきの大きさや性質について、観測記録に基づいた分析を実施。
12

③ 深部地盤（Gd）＋浅部地盤（PS検層のAVS30）→ ②から微地形区分とAVS30のばらつきを除去④ 「経験的サイト係数」→ サイトのばらつきを除去⑤ 「震源域特定サイト係数」→ サイトに加え伝播経路のばらつきも除去
13

ばらつきの分布形状

BOSAI-DRIP①～⑤のいずれも、また、どの指標もおおむね対数正規分布となっている（計測震度は正規分布）①グレー塗りつぶし ②黒縁 ③緑縁 ④青縁 ⑤赤縁

15National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention, Disaster Risk Information Platform Project② 深部地盤（Gd）＋浅部地盤（微地形分類のAVS30）→ サイトのばらつきをやや除去。ただし、微地形区分とAVS30、AVS30と増幅率の関係のばらつきが加わる。

NIED BOSAI-DRIP① 補正なしNational Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention, Disaster Risk Information Platform Project

BOSAI-DRIP

NIED BOSAI-DRIP

National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention, Disaster Risk Information Platform Project

NIED BOSAI-DRIP

National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention, Disaster Risk Information Platform Project

NIED BOSAI-DRIP

ばらつきの検討に用いる予測値

ばらつきの検討に用いる地震

BOSAI-DRIP＝震源域特定サイト係数を求めた地震・観測点○ Mw≧5.0 かつ
記録数≧3 の地震
○ 震源距離 200km 以内の地表観測点（かつPS検層データあり）（ I&II、III）
21地域（ 14、7）198地震（ 156、 42）
10,952記録（6,203、4,749）※ I&II：カテゴリーⅠ、Ⅱ（海溝型）の地震、III: カテゴリーⅢ（地殻内）の地震 [石川・他（2008）]

地殻内地震と海溝型地震①グレー塗りつぶし ②黒縁 ③緑縁 ④青縁 ⑤赤縁

14

BOSAI-DRIP16

National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention, Disaster Risk Information Platform Project

NIED BOSAI-DRIP

地震調査委員会（2013a）△②□③☆④＋⑤17

南海トラフの巨大地震：長期評価
BOSAI-DRIP①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫, ⑬⑭, ⑬⑫, ⑮⑭, ⑮19

National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention, Disaster Risk Information Platform Project○①

NIED BOSAI-DRIP

Sigma: 常用対数標準偏差（ただし、計測震度 I (INT) は I/2 に対する標準偏差）

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BOSAI-DRIP

NIED BOSAI-DRIP

National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention, Disaster Risk Information Platform Project

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ばらつきの値
確率論的地震動予測地図（地震本部）での扱い
BOSAI-DRIP

海溝型地震：振幅依存（主にＭ８超の地震）
マグニチュード依存×
短い伝播経路暫定的にこのばらつきを用いて評価することにする
地殻内地震：距離依存（主にＭ７程度の地震）
ディレクティビティ
and/or上盤効果
18

南海トラフの巨大地震:発生パターンの例① Mw=8.8② Mw=9.0③ Mw=9.0④ Mw=9.1⑤ Mw=8.7⑥ Mw=8.9⑦ Mw=8.8⑧ Mw=9.0⑨ Mw=8.7⑩ Mw=8.9⑪ Mw=8.4⑫ Mw=8.7⑬ Mw=8.3⑭ Mw=8.5⑮ Mw=8.2

BOSAI-DRIP

地震調査委員会（2013b）
20

National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention, Disaster Risk Information Platform ProjectNIED BOSAI-DRIP

1
地震2地震×
0.15

A,B
(南海)

1.0

C,D(東南海)

××
×

1.0E
(東海)

××××××××××
0.75

重みMw
No.

0.01250.01250.01250.01250.16250.16250.01250.0125
0.025
0.025
0.05
0.05
0.325
0.025
0.1
1.0
8.8
9.0
9.0
9.1
8.7
8.9
8.8
9.0
8.7
8.9
8.4
8.7, 8.3
8.5, 8.3
8.7, 8.2
8.5, 8.2
①②
③
④
⑤
⑥⑦
⑧
⑨
⑩
⑪⑫, ⑬⑭, ⑬⑫, ⑮⑭, ⑮

地震調査委員会（2013b）に加筆

期待値の分布（例１：工学的基盤最大速度）④ Mw=9.1⑮ Mw=8.2

全体
参考：重みを等配分
21

BOSAI-DRIP

23

National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention, Disaster Risk Information Platform Project◎ 南海トラフの地震全体に対する評価（個別パターンに「重み」を付けて統合）

NIED BOSAI-DRIP◎ 個別パターンに対する評価

National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention, Disaster Risk Information Platform ProjectZ(日向灘)BOSAI-DRIP

NIED BOSAI-DRIP

National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention, Disaster Risk Information Platform Project

NIED BOSAI-DRIP

ハザード評価ハザードカーブ

個別パターン⑫⑭
BOSAI-DRIP

南海トラフ全体②④⑪
重みを等分配（参考）22

期待値の分布（例２：地表震度）④ Mw=9.1⑮ Mw=8.2

全体
参考：重みを等配分

BOSAI-DRIP

24

National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention, Disaster Risk Information Platform Project

NIED BOSAI-DRIP

25

まとめBOSAI-DRIP

地震動予測式に関して：◎ 地震動振幅は、マグニチュードに対して頭打ちしている。
（少なくとも、Mwと断層最短距離をパラメータとし、周期10秒程度以下の地震動を対象とした場合）◎ 深部地盤による増幅特性も考慮できるようにしている。
◎ 応答スペクトルも評価可能
ばらつきに関して：◎ 地震動予測式をもとにした観測値と予測値のばらつきは、おおむね対数正規分布（計測震度では正規分布）になっている。
◎ 経験的なサイト係数を用いた特定の観測点でのばらつきの値は常用対数で0.3前後、震源域まで特定してサイト係数を求めた場合は0.2前後である。

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National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention, Disaster Risk Information Platform Project

参考：重みを等配分

ばらつきの違いによるハザードへの影響

BOSAI-DRIP④ Mw=9.1
のみの場合

NIED BOSAI-DRIP

全体

National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention, Disaster Risk Information Platform Project⑮ Mw=8.2

BOSAI-DRIP

NIED BOSAI-DRIP④ Mw=9.1

NIED BOSAI-DRIP

National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention, Disaster Risk Information Platform Project

条件付超過確率の分布（例：震度６弱以上）

赤：振幅依存のばらつき、±3で打ち切り
黒：距離依存のばらつき、±3で打ち切り
緑：一定値（0.20）、±3で打ち切り
青：振幅依存のばらつき、打ち切りなし
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補足

BOSAI-DRIP

長期評価の「発生パターンの例」として示された15パターンではMw8.2 が最小となっているが、「今後の地震動ハザード評価に関する検討～2013年の検討結果～」（地震調査委員会、2013b）
では、Mw7.6～8.0の地震の震源として、80km×80kmの矩形断層面がおおむねプレート上面に沿うように設定されている。
モデル１・２

断層面数：40枚（深さ約30kmまで）

モデル３

断層面数：50枚（深さ約40kmまで）
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