11 −５ 中規模繰り返し相似地震の発生状況と発生確率（2016）
Probability of moderate repeating earthquakes within one and three years from
1 February 2016
気象庁気象研究所
Meteorological Research Institute, JMA
1．はじめに日本各地で波形がよく似た地震（相似地震）が観測されているが，その多くはプレート境界で発生しており，プレート間の定常的なすべりと密接な関係があると考えられている．気象研究所では
これまでに中規模の繰り返し地震（相似地震）について発生状況を取りまとめた 1）．その後も調査を継続している．前回提出した資料 2）以降の 2015 年 4 月から 2016 年 1 月末までを調査したので報告する．また，ここで整理した地震系列について，岡田・他（2007）3）のベイズ統計対数正規分布モデルを使い，予測日を 2016 年 2 月 1 日とし，今後 1 年および 3 年以内の発生確率を計算した．
なお，本報告は，地震活動評価の高度化を目的として実施しているものであり，気象庁が別途実施
している宮古島近海等の繰り返し地震の報告における目的・手法とは異なるものである．
2．相似地震の抽出方法
1988 年 10 月以降については，デジタル加速度記録のある，概ね震度 2 以上を観測した地震を対象に相似地震を調査した．気象庁の 87 型強震計や 95 型震度計のデジタル加速度記録のうち，理論
P 波到着時の 5 秒前から 40 秒間の波形を使い，まず，候補となる 2 地震についてコヒーレンスと相関係数を計算した．コヒーレンスの計算 4）は，下記の周波数帯域の平均を 3 成分それぞれで求めた．
周波数帯域の下限：log flower = log a − bM (a=22.4，b=0.86，M はマグニチュード )周波数帯域の上限：fupper = 4flower
相関係数は，デジタル加速度記録から気象庁1倍強震計特性（固有周期6秒，減衰定数0.55）の変位波形に変換し，0.5〜2 Hzのバンドパスフィルタを通した波形を用いて計算した．相似地震の判
別は，コヒーレンスが3成分とも0.9以上，かつ相関係数が3成分とも0.5以上で，うち1成分で0.8以上になる観測点が1点以上となるときは相似地震であるとした．気象研究所技術報告（2014）1）では，相似地震の抽出方法として2つの手法が採用されており，それぞれの手法で相似地震を抽出している．今回の基準はそれぞれの手法で抽出された相似地震が抽出できるようにするため新たに作成した基準である．どのような基準が最適であるかは現在も検討中である．なお，収集条件によっては波形データが未収録の場合もあり，相似地震が漏れている可能性がある．
1）
加速度のデジタル記録が無い 1988 年 10 月以前については，気象研究所技術報告（2014）
で報告されている気象庁の 59 型地震計や 51 型機械式強震計などアナログ記録を目視で比較して選ばれた地震系列を使用した．
3．ベイズ統計対数正規分布モデル
地震の発生間隔は対数正規分布に従うものとし，発生確率を求める系列について，観測データ（発生間隔の対数）から尤度を計算する．一方，過去に日本や世界で発生した繰り返し地震の多数系列の発生間隔データから対数正規分布の平均発生間隔（μ）と平均分散（σ 2）の経験的な分布（事− 456 −前分布）を導いておく．発生確率はベイズの定理で尤度と事前分布を調和させた母数分布（事後分布）を計算し，それを重みとした条件付き確率（予測日からの発生確率）の荷重平均値として求めた．なお，事前分布のμは一様（無情報事前分布）と仮定し，σ 2（>0）は逆ガンマ分布を採用し，3）形状（φ）と尺度（ζ）のパラメータ値は，岡田・他（2007）の値（φ =2.5，ζ =0.23）を使用した．

なお，平成 23 年（2011 年）東北地方太平洋沖地震等による余効変動の影響は考慮していない．
4．結果
上記方法により抽出した相似地震のうち，今期間（2015 年 4 月〜 2016 年 1 月）に発生したものを含めて，地震が 3 個以上となる系列は 46 系列である（第 1 図，第 1 表）．各系列の地震発生状況を第 2 図に示す．前回報告の 44 系列のうち，今期間に 3 系列で新たに発生した（第 1 図の□印，
第 1 表と第 2 図の No.9，No.27，No.30）．また，今期間に発生し，遡り調査で 3 個以上になった系列が 2 系列ある（第 1 図の□印，第 1 表と第 2 図の No.11，No.12）．なお，第 2 図を見ると岩手県沖と福島県沖については，平成 23 年（2011 年）東北地方太平洋沖地震（赤色縦線）以降，発生間隔が短くなっていることがわかる．これは，同地震の余効変動による影響と考えられている 5）6）．
余効変動は減衰しつつあるため，今後徐々に元の発生間隔へ戻っていくと思われる．発生確率については，前回提出した資料 2）で，2015 年 4 月 1 日時点で予測した 1 年以内の発生確率は，No.9 は27.8％，No.27 は 48.2％，No.30 は 27.1％であった．今期間に発生した地震を含めて，2016 年 2 月
1 日時点で 1 年確率 50% 以上の系列は，釧路沖（No.1，平均 M4.4，平均発生間隔 4.3 年），岩手県沖（No.18，M4.1，1.7 年と No.19，M5.1，0.8 年），福島県沖（No.26，M4.8，2.1 年）の計 4 系列である．釧路沖以外については，余効変動の影響を受けて確率が高くなっていると思われる．
・謝辞
本資料の作成には，国立研究開発法人防災科学技術研究所，北海道大学，弘前大学，東北大学，東京大学，名古屋大学，京都大学，高知大学，九州大学，鹿児島大学，国立研究開発法人産業技術総合研究所，国土地理院，国立研究開発法人海洋研究開発機構，青森県，東京都，静岡県及び神奈
川県温泉地学研究所，気象庁の地震波形およびそのデータを利用して気象庁・文部科学省が協力してデータ処理した結果を使用しました．
（田中昌之・岡田正実）
参考文献
1)

地震火山研究部、地震火山部、気象大学校、札幌管区気象台、仙台管区気象台、大阪管区気象台、福岡管区気象台、沖縄気象台 , 日本各地域の繰り返し相似地震発生状況に関する研究，気象研究所技術報告，72，pp.144，2014．

2)

気象庁気象研究所，中規模繰り返し相似地震の発生状況と発生確率（2015），連絡会報，94，372-376，2015．

3)

岡田正実・他，地震長期発生確率予測に使用する更新過程対数正規分布モデルのパラメータ事
前分布，地震 2，60，85-100，2007．

4)

溜渕功史・中村雅基・山田安之，全国を対象とした客観的な相似地震の抽出，気象研究所技術報告，72，5-16，2014．

5)東北大学大学院理学研究科，小繰り返し地震から推定された 2011 年東北地方太平洋沖地震震− 457 −

源域周辺の準静的すべり，連絡会報，86，3-44，2011．
6)

気象庁，平成 23 年（2011 年）東北地方太平洋沖地震の余震域周辺における相似地震活動，連絡会報，87，3-4，2012．

− 458 −

第 1 図 2016 年 2 月から 1 年以内の発生確率
Fig.1 Probability of moderate repeating earthquakes for the period from February, 2016 to January, 2017 by the LN-Bayesmodel. The circles and squares denote the locations of the sequences, the color indicates the probability, and the size
indicates the mean magnitude. Square marks mean that earthquakes occurred from April 2015 to January 2016.

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第 1 表 中規模相似地震系列リスト
Table 1 List of the moderate repeating earthquakes sequence and probabilities for event within one year and three years from1 February 2016 calculated with a Bayesian model (LN-Bayes model). Seismic intensity is the JMA seismic intensity
scale.

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第 2 図 中規模相似地震活動経過図
Fig.2 Time diagrams of repeating earthquakes for the period from October, 1988 to January, 2016. The red vertical line is thetime of occurrence in 2011 Tohoku-Paciﬁc Ocean earthquake. The red marks or horizontal lines is the addition part.

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