防災減災への取組

地震津波観測網を活用した津波即時予測技術開発～津波の即時予測の実現にむけて～国立研究開発法人 防災科学技術研究所 青井 真
大震災では、巨大な地震であったにもかかわ１ はじめにらず３分後という早いタイミングで津波警報

2011 年東北地方太平洋沖地震（東日本大震の第一報が出されています。一方、予測され災）は、Ｍ（マグニチュード）９という日本た津波波高に関しては、大幅に過小評価され周辺では有史以来最大級の地震であり、東日たＭ 7.9 という地震規模をもとに津波の予測本の広い範囲で最大 30 ｍを超える大きな津波がなされたため、最大波高が６ｍというきわに襲われ、死者・行方不明者は２万人を超えめて過小なものにとどまりました。また、警ました。このような大きな津波が発生した際報が更新されたのは地震発生後約 30 分が経過には可能な限り早く避難することが人的被害し沖合（沿岸から 10km 程度）で実際に大きなを軽減するためには何より重要であり、日頃津波が観測されてからでした。

からの津波に対する備えに加え、迅速な津波現在の津波警報・注意報は単に沿岸におけ情報の適切な提供により避難が促されることる津波の到達予想時刻と予想される津波の高により多くの人命が救われることが期待されさのみが対象となっているため、ある場所（例ます。本稿では、防災科学技術研究所（以下、えばあなたの家や今いる場所）に実際に津波防災科研）により東日本の太平洋沖合に設置がやってくるかどうかは分からず、津波が見が進められている海底地震津波観測網と、そえてから慌てて避難をしたり、逃げ遅れてしのデータを用いて沿岸津波波高だけでなく津まったという事例が多く報告されています。

波の遡上（海岸から内陸へかけ上がってくる我々の研究では、沖合で直接津波を捉えるここと）まで即時予測するためのシステムの研とで沿岸での津波の高さだけでなく遡上の状究開発について紹介します。

況を津波検知後数分以内に予測する技術を研

背景：新たな津波即時予測
２ 手法の必要性究開発しています。また、これらの観測や予測の結果を分かりやすく可視化するとともに配信する技術についても開発をすすめており気象庁による津波警報・注意報は現在、地（図１）、「自分の場所まで津波が来る！」とい震発生後約３分を目標に発表されていますが、う避難につながる情報を提供する技術の実現

これは主に陸域における地震観測データを用を目指しています。

いて、最初に地震の情報（位置・深さ・規模

新たな観測網：日本海溝海底３ 地震津波観測網 Ｓ － ｎ ｅｔなど）を推定し、その情報から予測した沿岸における津波高に基づいて出されます。これまでは沖合における海面の上下変動（＝津波）

陸域においては、1995 年兵庫県南部地震（阪を直接面的に観測することは出来なかったた神・淡路大震災）の際に初動に資する地震情

め、陸から離れた場所で発生する津波や巨大報を迅速に出すことができなかった反省から、地震に伴う津波などに関しては正確な予測が防災科研により全国に約 2,000 観測点からな難しく、実際に沿岸に到達する津波高さが予る大規模かつ稠密な地震観測網（図２）が構測と大きく異なることがありました。東日本

築されました。一方、これまで海域において118

は陸域に比べ観測が手薄で、このことが津波るためのコンピュータシミュレーションは計の正確な予測が困難であった理由の一つとし算量が膨大であるため非常に時間がかかりまてあげられます。このような状況を打開するす。津波が発生した後に計算を始めたのではため、防災科研では海域で直接地震や津波を通常は間に合わないため、様々な地震を想定観測することを目的に、東日本の太平洋沖合しそれらに対し津波遡上のシミュレーションに世界でも類を見ない大規模かつ稠密な観測を行うことで事前に「津波シナリオバンク」網（図２）である日本海溝海底地震津波観測を用意しておきます。いざ津波が発生したら、網（Ｓ－ｎｅｔ）を現在構築しており、海底海域からリアルタイムで送られてくる観測に敷設された総延長約 5700km にもおよぶケーデータと事前に用意した様々なシナリオを比ブルに接続された 150 地点に海底地震計及び較し検索することで実際に起こっている津波津波計（水圧計）を設置しています。従来かに近いシナリオを絞り込み、津波遡上を迅速ら手厚い観測体制が構築されていた陸域からに予測しようというのが我々のアプローチで海域に向かって観測網を 200km 以上延伸し、より震源に近い場所で地震や津波を捉えることで、地震を最大 30 秒程度、津波を最大 20分程度早く検知できるようになり、猶予時間が増すことが期待されています。Ｓ－ｎｅｔ
は 2016 年２月よりその一部で観測が開始されており、７月からは気象庁の発表する津波情報にも活用されています。また、本研究が目指す津波遡上の即時予測は、このような広域かつ稠密な沖合における観測データがリアルタイムで得られることで初めて実現可能なものとなります。

津波即時予測技術開発及び４ プロトタイプシステムの構築（図２）防災科研が全国に設置している地震津波火山観測網の観測点配置（黄色菱形はＳ－ｎｅｔの観測点）

津波が陸域のどこまで遡上するかを予測す（図１）地震津波観測網を活用した津波即時予測技術開発の概要

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す（図３）。いわば、事前に用意した容疑者リた地震による津波の津波波源をモデル化し、スト（＝津波シナリオバンク）の中から、似数値シミュレーションによって得られたＳ－顔絵（＝観測記録）を元に犯人を捜すようなｎｅｔ観測点における水圧変動データを模擬ものです。

データとして検証を行いました。Ｓ－ｎｅｔ

将来どのような津波が起こるかは完全に分の水圧変動データを用いて地震発生から５分かるわけではありませんが、現実的な計算量後に推定された、勝浦市から御宿町にかけてに留めつつ、想定外とならないように考え得の浸水深分布（図４）は概ね正しく再現される様々な津波に対し網羅性と多様性を担保しており、十分な精度で津波の遡上までを予測た津波シナリオバンクを準備するための検討出来ているが分かります。図５は沿岸での津を行うとともに、その中から効果的にシナリ波の高さや到達までの時間、陸域での津波のオを絞り込んでゆくための検索アルゴリズム

浸水深分布などの即時予測結果を分かりやすの開発を進め、陸域への津波遡上までを予測く伝えるための表示システムの例を示していするプロトタイプシステムを構築しています。

ます。

我々が開発したシステムが、正しく津波遡連携及び社会実装に向けた５ 取組上を推定できるかどうかを確認するために行った検証試験の例を紹介します。Ｓ－ｎｅｔで観測を開始してから大規模な被害が発生

本研究は、総合科学技術・イノベーションするような津波の観測記録はないことから、会議（ＣＳＴＩ）が司令塔となり社会的課題本システムが対象地域としている千葉県のの解決にチャレンジする戦略的イノベーショ

九十九里・外房沿岸に対して大きな影響を及

ン創造プログラム（ＳＩＰ）の一研究開発課

ぼした 1677 年（延宝５年）に房総沖で発生し題（研究開発機関：防災科研、管理法人：科（図３）津波即時予測アルゴリズムの概要

120防災減災への取組（図４）模擬データとベストシナリオの浸水深分布（図５）津波即時予測結果の表示例

学技術振興機構）として進められています。
このため、気象庁地震火山部や気象研究所にも協力機関として参画いただき津波の様々な情報に関する勉強会を立ち上げるなど連携を深め、さらに千葉県などの関係自治体等にもご協力いただき実証実験（2017 年度より実施予定）に向けた取組を行うなど、単なる技術研究開発を行っています。本研究で対象地域（図６）勝浦市防災訓練における現地を対象とした津波遡上シミュレーションの展示の様子としている千葉県九十九里・外房沿岸の自治われる本格的な実証実験に向け準備を進めて体を対象とした説明会や複数の自治体防災担います。

開発ではなく研究成果の社会実装を目指して当者へのヒアリングにご協力いただいていま「津波が来た」ではなく６ 「津波が来る」へす。加えて、千葉県勝浦市やいすみ市などで行われた防災訓練に参加させていただき、当該地域に対する津波遡上シミュレーション結

このように多数の機関と連携して基礎研究果や可視化プロダクトである地震・津波モニから実用化研究まで出口を見据えて一気通貫タ試作版などを防災担当者や住民の皆様などで推進し、「津波が来た」ではなく「津波が来る」にご覧いただき、地震津波に関する防災リテという予測情報を少しでも早く伝えることがラシー向上につなげる活動（図６）を行うと出来るようにすることで住民の避難につなげ、ともに研究成果の課題抽出や機能検証を行う

津波による人的被害軽減につながる研究を進ことで、今後千葉県九十九里・外房地域で行めていきたいと考えています。

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