様々なデータを統合した高自由度な震源過程解析手法の開発と適用

高度灵活、融合多种数据的震源过程分析方法的开发与应用

基本信息

批准号：
13J00653
负责人：
笠原天人
金额：
$ 1.92万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

地震時の震源断層の運動学的な振る舞いは，断層の構成則の推定，地震の動力学的なモデルの検証，地震前後での応力変化の推定，津波の波形計算などを行うために利用される基礎的な情報の1つである．近年，震源過程解析に用いられる統計モデルの見直しが活発に行われるようになり，グリーン関数の計算時に仮定した地球の構造モデルの誤差に起因するグリーン関数の誤差や観測誤差などに関してより現実的なモデリングを行うことの重要性が指摘されるようになった．また，複雑な断層帯で発生した地震の解析も課題として残されていた．本研究ではまず複雑な断層帯で発生した地震の解析を可能にするために，3次元的な地震モーメントレートとメカニズム解の分布によって震源過程を表現する定式化を提案した．この定式化は震央角距離30度から90度で観測される遠地実体波を用いたインバージョンに対して適用可能である．当該手法を断層形状について詳細な検討のなされている幾つかの地震に対して適用し，その有用性を確認した．グリーン関数の誤差の扱いについては，従来の定式化を根本的に見直すことで，より一般的なケースに対して適用可能な定式化を得た．従来の定式化には，グリーン関数の誤差の分布に関して強い制約がかかる，異なるデータに対して物理的に一貫性のある誤差モデルを提供することが難しいといった課題が残されており，マルチデータ解析への適用は困難であった．本研究で提案した定式化は遠地波形，近地波形，地表面変位分布など様々なデータに対して統一的に適用可能である．観測誤差についても，従来無視されてきた初動到達時刻の読み取り誤差を新たに導入した．また，初動到達時刻以前のデータを観測誤差の推定に利用する定式化を提案した．

利用地震时震源断层的运动学行为来估计断层本构规律、验证地震动力学模型、估计地震前后的应力变化、计算海啸波形等都是基础信息之一。近年来，用于震源过程分析的统计模型得到了积极的审查，并且对于格林函数的误差以及计算格林函数时假设的地球结构模型误差引起的观测误差做出了更现实的解释。已经指出了建模的方法。此外，对复杂断层带发生的地震的分析仍然是一个问题。在本研究中，我们首先提出了一种使用三维地震矩率和机制解分布来表达震源过程的公式，以便能够分析复杂断层带中发生的地震。该公式可应用于使用在震中距 30 至 90 度处观测到的远程体波进行反演。我们将该方法应用到了几次地震中，对断层形状进行了详细研究，并证实了其有效性。关于格林函数误差的处理，通过从根本上回顾传统的公式，我们得到了一个可以应用于更一般情况的公式。传统的公式仍然存在对格林函数误差分布的强约束以及难以为不同数据提供物理一致的误差模型等问题，使得多数据分析难以应用。本研究提出的公式可以统一应用于远场波形、近场波形和地表位移分布等各种数据。关于观测误差，我们新引入了过去被忽略的初始运动到达时间的读数误差。我们还提出了一种使用初始到达时间之前的数据来估计观测误差的公式。