８－４

DONET で同時期に観測された地震活動変化と圧力変動
Seismicity and pressure changes observed at DONET stations around the same time
独立行政法人海洋研究開発機構
Japan Agency for Marine-Earth Science Technology

海洋研究開発機構は，南海トラフで発生する地震・津波を常時監視することを目的として，熊野灘海域に地震・津波観測監視システム（Dense Oceanfloor Network system for Earthquakes and Tsunamis:DONET）を展開している． DONET の各観測点には，広帯域地震計・強震計・ハイドロフォン・微差圧計・水晶水圧計・温度計が設置され，海底ケーブルに接続されているためにデータがリアルタイムで常時陸上に伝送されてきている．陸から離れた海域に地震計が設置されているため，陸上観測点のみでは捉えることのできない微小地震を検知することが可能であり，微小地震を含めた詳細な地震活動およびその変化を捉えることができる．同様に，水圧計が常時海底に設置されている
ため，連続的に水圧変化を監視し，ローカルな地殻変動を捉えることが可能である．
現在，海洋研究開発機構では，DONET の広帯域地震計（図 1）記録から地震の検知を独自におこなっており，気象庁一元化カタログには載っていない微小地震も検知することができる． 2011 年１月~2013 年 10 月に発生した地震（図 2a の矩形領域内）に ETAS モデル（Ogata et al., 1998）を適用（パラメータ推定は 2012 年のデータのみを使用）し，地震活動の変化を推定した．ただし，図2b を参考にして，解析には M1 よりも大きな地震のみを用いた． 全 20 点の観測点が海底ケーブルに接続されてからの期間（2011 年 8 月~）を見ると，地震発生率（図 3c, d）は中規模地震が発生した直後を除いて比較的安定している．しかし，地震の積算個数（図 3b）や積算個数の ETAS モデルとの残差（図 3a）に注目すると，2013 年 2~3 月以降はモデルから期待されるよりも地震活動が低調である．2013 年 6 月 18 日に M3.5 の地震が DONET 近傍で発生し，一旦はモデルから期待される程度まで地震活動が活発化したように見られたが，依然として地震活動は低調なままである．
一方，水晶水圧計のデータから潮汐変動を除去したデータの一日ごとの平均値から，隣接している同ノード内の観測点の平均値を差し引いた圧力計記録を作成し，2012 年の１年間のデータを用いて推定した線形トレンドを除去した圧力計記録を図 4~8 に示す．また，潮汐を除去した後に各ノード内の観測点間で差を取ったデータに対して同様の処理をした記録を図 9~13 に示す．観測点によっては線形トレンドの除去が不十分である観測点もあるが，B ノードを除いた観測点では，目立った圧力変動（上下変動）は確認できない．B ノード（図 5）に注目すると，地震活動が低調になり始めた 2013 年 2~3 月から線形トレンドからのずれが圧力計に生じている（KMB05: +9 cm, KMB06:-4~-3 cm, KMB07: ~-3 cm, KMB08: ~-2 cm）．
上述のように DONET において地震活動の変化と圧力変動が同時期に観測された．両者は同時期に発生していることから，何らかの関係があると考えられる．圧力変動源を推定し，地震活動に与える影響を見積もる計画である．
（鈴木健介・堀高峰・高橋成実・金田義行）

参考文献
Ogata et al., Statistical models for earthquake occurrences and residual analysis for point processes, J. Amer.
Statist., 83, No. 401, pp. 9-27, 1988.

－ 269 －図 1．観測点配置．▼：DONET，▼：陸上観測点．
Fig. 1. Station distribution.

図 2．DONET 内の広帯域地震計で検知された地震活動．
（a）震央分布．2011 年 1 月１日からの経過日数をカラーで示す．実線で示した矩形領域内の地震活動について評価をおこなった．
（b）(a)の矩形領域内の地震数の頻度分布（実線：累積頻度分布図，棒グラフ：マグニチュード別の頻度分布図）．
Fig. 2. Seismicity detected from broadband seismometers in DONET stations. (a) Epicenter distribution. Color ofsymbol shows elapsed time from 2011/01/01. (b) Frequency distribution of seismicity occurred in therectangle shown (a).

－ 270 －

図 3．図 2a の矩形領域内において発生した地震の ETAS モデルによる地震活動評価．灰色で示した期間においてパラメータ推定をおこなった．カラーは，2011 年１月１日からの経過日数を表す．
（a）積算発生個数の残差時系列（観測-ETAS モデル）
．地震時ごとの比較をカラーの●で示し，月平均をエラーバー付きの●で示す．（b）積算発生個数（カラー：観測，破線：ETAS モデル）と月別発生個数（棒グラフ）の時系列．
（c）ETAS モデルから期待される地震発生率（一日あたりの発生個数）の時系列．地震時ごとに計算された値を灰色の●，月平均を黒の●で示す．
（d）観測された地震発
生率の時系列．（e）MT 図．
Fig. 3. Assessment by using ETAS model of seismicity occurred in the rectangle shown Fig. 2a. (a) Residual of
cumulative number between observation and ETAS model. (b) Cumulative number and number per one
month of earthquakes. (c) Seismicity rate expected from ETAS model. (d) Observed seismicity rate. (e) MT
diagram.

－ 271 －ᅗ 4㸬A ࣀ࣮ࢻ㸦KMA01~04㸧ෆࡢᅽຊィグ㘓࡜ᖹᆒ್㸦stackA㸧㸬A ࣀ࣮ࢻෆࡢᅽຊィࡢᖹᆒ್ࢆᘬ࠸ࡓᚋ࡟⥺ᙧࢺࣞࣥࢻ㸦㉥◚⥺㸧ࢆྲྀࡾ㝖࠸ࡓグ㘓㸦‫ۑ‬㸧ࢆ♧ࡍ㸬⅊Ⰽ࡛♧ࡋࡓᮇ㛫࡟࠾࠸࡚⥺ᙧࢺࣞࣥࢻࢆ᥎ᐃࡋࡓ㸬
Fig. 4. Pressure changes of each stations and average in the A node.

ᅗ 5㸬B ࣀ࣮ࢻ㸦KMB05~08㸧ෆࡢᅽຊィグ㘓࡜ᖹᆒ್㸦stackB㸧㸬
Fig. 5. Pressure changes of each stations and average in the B node.

－ 272 －ᅗ 6㸬C ࣀ࣮ࢻ㸦KMC09~12㸧ෆࡢᅽຊィグ㘓࡜ᖹᆒ್㸦stackC㸧㸬
Fig. 6. Pressure changes of each stations and average in the C node.

ᅗ 7㸬D ࣀ࣮ࢻ㸦KMD13~16㸧ෆࡢᅽຊィグ㘓࡜ᖹᆒ್㸦stackD㸧㸬
Fig. 7. Pressure changes of each stations and average in the D node.

－ 273 －

ᅗ 8㸬E ࣀ࣮ࢻ㸦KME17~20㸧ෆࡢᅽຊィグ㘓࡜ᖹᆒ್㸦stackE㸧㸬
Fig. 8. Pressure changes of each stations and average in the E node.

ᅗ 9㸬A ࣀ࣮ࢻෆࡢ┦ᑐኚ໬㸬2 ほ Ⅼࡢᕪࢆྲྀࡗࡓᚋ࡟⥺ᙧࢺࣞࣥࢻ㸦㉥◚⥺㸧ࢆྲྀࡾ㝖࠸ࡓ್㸦‫ۑ‬㸧ࢆ♧ࡍ㸬⅊Ⰽ࡛♧ࡋࡓᮇ㛫࡟࠾࠸࡚⥺ᙧࢺࣞࣥࢻࢆ᥎ᐃࡋࡓ㸬
Fig. 9. Relative pressure changes in the A node.

－ 274 －

ᅗ 10㸬B ࣀ࣮ࢻෆࡢ┦ᑐኚ໬㸬
Fig. 10. Relative pressure changes in the B node.

ᅗ 11㸬C ࣀ࣮ࢻෆࡢ┦ᑐኚ໬㸬
Fig. 11. Relative pressure changes in the C node.

－ 275 －

ᅗ 12㸬D ࣀ࣮ࢻෆࡢ┦ᑐኚ໬㸬
Fig. 12. Relative pressure changes in the D node.

ᅗ 13㸬E ࣀ࣮ࢻෆࡢ┦ᑐኚ໬㸬
Fig. 13. Relative pressure changes in the E node.

－ 276 －