Full waveform tomography of the 3D structure in and around the source region of the 2011 Tohoku-Oki earthquake

2011 年东北冲地震震源区及其周围 3D 结构的全波形断层扫描

基本信息

批准号：
20K04101
负责人：
岡元太郎
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

今年度は昨年度に引き続き、2011年東北地方太平洋沖地震震源域の地球内部構造モデルを改良するための波形トモグラフィーについて研究を行った。この波形トモグラフィーでは、構造パラメータ摂動に対する波形の摂動量を示す感度カーネルを用いて、観測波形と計算波形の残差から構造パラメータの摂動量を逆問題解析によって求める。今年度は逆問題解析で得られる解の性質を把握するために、逐次解析1回目における分解能行列を検討した。まずKubina et al. (2018) を参考にして感度カーネル行列に前処理（規格化）を施した。この前処理によって分解能行列も平滑化され、極端に大きな値を取る要素がなくなるという効果が得られた。そして実際のデータを用いた逆問題解析を行い分解能行列の性質を検討したところ、S波弾性率（剛性率）の分解能が他のパラメータよりも相対的に大きいことと、S波弾性率の中でも最も浅い第1層ブロック（深さ0-8.4km）での分解能が深い層のものよりも大きいことがわかった。これらは浅い層の地震波速度が遅いために層内の波動場の振幅が他の層よりも相対的に大きくなることや、波動場の主要な成分が表面波であることを反映していると考えられる。また第1層ブロックでも、海岸線付近から東北沖地震震央付近までのS波弾性率の分解能が相対的に大きく、海溝に近いところでは相対的に小さくなり、海溝を越えると非常に小さくなることも見出された。この結果は解析に用いた震源分布に依存するものと考えられる。これは津波発生の上で重要な海溝近傍での分解能が低下することを意味しているため、重要な課題であると考えられる。なお上記の逆問題の逐次計算1回目で得られた第1層ブロックのS波弾性率摂動量は、東北沖地震震源域の周辺で負の摂動量がやや卓越する傾向が見られた。これらの成果の一部を日本地震学会2022年秋季大会で発表した。

今年，与去年一样，我们对波形断层扫描进行了研究，以改善2011年Tohoku Pacific Eastquake的地球内部结构模型。在此波形断层扫描中，结构参数的扰动量是通过使用灵敏度核从观察到的和计算出的波形的逆问题分析确定的，该灵敏度核表示波形相对于结构参数扰动的扰动量。今年，为了了解通过反问题分析获得的解决方案的性质，我们在第一个顺序分析中检查了分辨率矩阵。首先，使用Kubina等人在灵敏度核基质上进行预处理（归一化）。（2018）。此预处理还可以平滑分辨率矩阵，从而消除了占据极大值的元素的效果。然后，使用实际数据进行了反问题分析，检查了分辨率矩阵的属性，发现S波模量（刚度模量）的分辨率相对较高，而分辨率比第一层块中的分辨率（深度为0-8.4km）的分辨率是S s-Wave Modulus的浅层层，而不是大型模量。这些被认为反映了浅层层的慢速地震速度，这意味着该层内波场的幅度比其他层的幅度相对较大，并且波场的主要成分是表面波。还发现，从海岸线到Tohoku地震中心的S波弹性模量的分辨率相对较高，在沟渠附近相对较小，并且在越过沟槽时很小。人们认为该结果取决于分析中使用的震中分布。这被认为是一个重要的问题，因为这意味着在海啸发生后，重要沟渠附近的分辨率将减少。此外，在上述反问题的第一个顺序计算中获得的S波模量扰动的量往往在Tohoku Oki地震的震中的负扰动中稍微明显一点。其中一些结果是在日本地震科学学会2022秋季会议上提出的。

项目成果

期刊论文数量（4）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

東北地方太平洋沖地震震源域の波形トモグラフィーに向けた波動場の検討

东北太平洋海岸地震震中区波形断层扫描波场检查

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Fujisawa;Y.;S. Murakami;N. Sugimoto;M. Takagi;T. Imamura;T. Horinouchi;G. L. Hashimoto;M. Ishiwatari;T.;Enomoto;T. Miyoshi;Y.-Y. Hayashi;小田原基記・竹下欣宏;岡元太郎・竹中博士・中村武史;佐山冴吾・竹下欣宏;廣瀬孝太郎・辻本彰・青木南・赤對紘彰・入月俊明・種市晟子・嶋池実果・瀬戸浩二;岡元太郎・竹中博士・中村武史
通讯作者：
岡元太郎・竹中博士・中村武史

Toward short-period (< 10 s) full waveform tomography in and around the 2011 Tohoku-Oki source area using land-ocean unified 3D initial model

使用陆地-海洋统一 3D 初始模型在 2011 年东北冲源区及其周围进行短周期（< 10 秒）全波形断层扫描

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
岡元太郎;竹中博士;中村武史
通讯作者：
中村武史

東北地方太平洋沖地震震源域の波形トモグラフィー：分解能行列の検討

东北太平洋海岸地震震中区的波形层析成像：分辨率矩阵的研究

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Fujisawa;Y.;S. Murakami;N. Sugimoto;M. Takagi;T. Imamura;T. Horinouchi;G. L. Hashimoto;M. Ishiwatari;T.;Enomoto;T. Miyoshi;Y.-Y. Hayashi;小田原基記・竹下欣宏;岡元太郎・竹中博士・中村武史
通讯作者：
岡元太郎・竹中博士・中村武史