EnKF estimation of frictional properties and slip evolution on LSSE faults

LSSE 断层摩擦特性和滑移演化的 EnKF 估计

基本信息

批准号：
18K03779
负责人：
平原和朗
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Kagawa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18K03779/
关键词：
長期的スロースリップ速度状態依存摩擦則自発的セグメンテーション一様な摩擦特性横長なスロースリップ域震源核臨界サイズデータ同化アンサンブルカルマンフィルタ GNSS アンサンブルカルマンフィルタースロースリップイベント GNSSデータ摩擦構成則巨大地震

项目摘要

地表で観測されたGNSSデータから、データ同化手法の一手法であるアンサンブルカルマンフィルタ（EnKF)を用いて、豊後水道長期的スロースリップ（L-SSE)発生域での摩擦パラメータ推定およびすべり発展予測を行う研究を行っている。その際、実GNSSデータを説明するにはある程度実データを再現する初期摩擦モデルの構築が重要であることが分かったため、まず一つのL-SSE域を仮定した初期モデルの構築法を探索していた。ところが最近、四国中部～豊後水道～日向灘領域でL-SSEがセグメント状に発生し、更にL-SSEの伝播現象およびL-SSE間の相互作用が発見されている。そこで、3次元プレート形状を考慮したモデルで複数のL-SSEパッチを仮定して、初期モデル構築を行ったところ、かなり複雑な挙動を示すことが分かったので、まず単純な平面モデルから検討を始めた。単純化のため、平面モデルで摩擦特性の一様な走向方向に長い横長のL-SSE域を考えた。その中で、パッチを設定していないのにもかかわらずSSE域のセグメンテーション（分裂）が自発的に発生する現象を発見した。これまで一様摩擦特性モデルでSSE域の分裂発生条件を調べた研究はなかった。そこで、分裂条件を調べることにした。まず、SSE発生には、SSE幅Wよりやや大きな震源核臨界サイズが必要である。震源核臨界サイズには多くの種類があるが、その中で、Ruina(1983)およびRice(1993)による不安定滑りを発生させる条件である震源核臨界サイズh*rrが、SEE域の走向方向長さをコントールしていることが分かった。今後はパッチを置く場合だけなく、本研究で発見した一様摩擦特性を持つL-SSE発生域でのSSE分裂発生を組み合わせた、初期モデル構築法を考えたい。

我们正在研究估计摩擦参数并使用集合卡尔曼滤波器（ENKF）的Bungo供水长期慢滑（L-SSE）生成区域的滑移发展的研究，这是一种数据同化方法。目前，我们发现构建一个初始摩擦模型很重要，该模型在某种程度上重现了真实数据以解释实际的GNSS数据，因此我们首先寻找一种构建假设单个L-SSE范围的初始模型的方法。但是，最近，L-SSE在Shikoku Chubu，Bungo Suido和Hyuga Nada地区以节段形式产生，此外，L-SSE传播现象和L-SSES之间的相互作用也被发现。因此，当我们构建一个初始模型时，假设具有多个使用模型的L-SSE斑块考虑了三维板的形状，我们发现它表现出非常复杂的行为，因此我们开始考虑一个简单的平面模型。为简单起见，我们考虑了在罢工方向上的长水平L-SSE范围，在平面模型中具有均匀的摩擦特性。其中，我们发现了一种现象，尽管未建立斑块，但在该现象中自发地发生了SSE区域的分割。到目前为止，还没有使用均匀的摩擦特征模型研究了SSE区域的裂变起始条件。因此，我们决定调查分裂的条件。首先，对于SSE生成，需要稍大于SSE宽度w的临界震中尺寸。震中核的临界尺寸有许多不同，发现震中核H*rr的临界大小是由Ruina（1983）和Rice（1993）引起的不稳定滑倒的条件，控制了SEE区域的打击方向的长度。将来，我们想考虑一种构建初始模型的方法，该模型不仅结合了放置斑块的情况，而且还结合了L-SSE生成区域中SSE裂变启动，并在本研究中发现了均匀的摩擦特性。

项目成果

期刊论文数量（13）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Estimation of frictional properties and slip evolution on a long-term slow slip event fault with the ensemble Kalman filter: numerical experiments

使用集合卡尔曼滤波器估计长期慢滑移事件断层的摩擦特性和滑移演化：数值实验

DOI：
10.1093/gji/ggz415
发表时间：
2019
期刊：
Geophysical Journal International
影响因子：
2.8
作者：
Kanda Wataru;Utsugi Mitsuru;Takakura Shinichi;Inoue Hiroyuki;Kazuro Hirahara and Kento Nishikiori
通讯作者：
Kazuro Hirahara and Kento Nishikiori

EnKF estimation of frictional properties and slip evolution on a LSSE fault -numerical experiments

LSSE 断层上摩擦特性和滑移演化的 EnKF 估计 - 数值实验

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hirahara;K. and K. Nishikiori
通讯作者：
K. and K. Nishikiori

EnKF Estimation of Frictional Properties and Slip Evolution on a LSSE Fault-Numerical Experiments-

LSSE 断层上摩擦特性和滑移演化的 EnKF 估计-数值实验-

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hirahara;K. and K. Nishikiori
通讯作者：
K. and K. Nishikiori

EnKF Estimation of Frictional Properties and Slip Evolution on a LSSE Fault with a locked megathrust fault zone -Numerical Experiments-

具有锁定巨型逆冲断层带的 LSSE 断层摩擦特性和滑移演化的 EnKF 估计-数值实验-

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hirahara;K. and K. Nishikiori
通讯作者：
K. and K. Nishikiori

GNSSデータを用いたアンサンブルカルマンフィルタによる豊後水道長期的SSEのすべり発展推定に向けた数値実験

使用 GNSS 数据的集合卡尔曼滤波器估计 Bungo 通道长期 SSE 滑移发展的数值实验

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
Shimizu Shoka;Nakanishi Masao;Sano Takashi;Kazuro Hirahara;Kazuro Hirahara;藤田萌実・西村卓也・平原和朗・兵藤守・宮崎真一
通讯作者：
藤田萌実・西村卓也・平原和朗・兵藤守・宮崎真一

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平原和朗其他文献

兵庫県南部地震(1995年1月17日)におけるGPS観測

兵库县南部地震时的GPS观测（1995年1月17日）

DOI：
10.11366/sokuchi1954.43.181
发表时间：
1997
期刊：
影响因子：
0
作者：
加藤照之;J. Catane;茶珎俊一;藤森邦夫;平原和朗;平田安廣;細善信;市川隆一;井口博夫;修弘伊勢崎;岩渕哲也;笠原稔;木股文昭;小竹美子;久保篤規;熊谷博之;松島健;三浦哲;中村佳重郎;中野健秀;中尾茂;奥田隆;大塚成昭;隆雄田部井;田所敬一;高橋浩晃;寺島敦;徳山明;山本剛靖;山岡耕春
通讯作者：
山岡耕春