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Yuichiro Tanioka

Center for Natural Hazards ResearchResearch Fellow

Researcher basic information

■ Degree
  • PhD, University of Michigan
■ URL
researchmap URLホームページURL■ Various IDs
J-Global ID■ Research Keywords and Fields
Research Keyword
  • 津波数値計算
  • 1894年根室半島沖地震
  • 千島の津波波形記録
  • NOAAの津波波形記録
  • 2006年中千島地震津波
  • 北海道一千島沈み込み帯
  • 1918年千島地震津波
  • 1918年中千島地震
  • 2007年千島沖地震
  • 1973年根室沖地震
  • 2004年釧路沖地震
  • 1894年根室沖地震
  • 2006年千島沖地震
  • カムチャッカの津波
  • 津波
  • トモグラヒイ
  • 広帯域地震観測
  • トモグラフィ
  • ロシア極東
  • 室戸岬沖
  • 水圧計
  • 宮城県沖地震
  • 海底水圧計
  • 余効変動
  • 上部マントル構造
  • アスペリティ
  • 釧路
  • 十勝
  • 地殻変動
  • 震源過程
Research Field
  • Natural Science, Solid earth sciences

Career

■ Career
Career
  • Apr. 2023 - Present
    北海道大学大学院理学研究院, 名誉教授
  • Apr. 2023 - Present
    北海道大学大学院理学研究院, 特任教授
  • Apr. 2009 - Mar. 2023
    北海道大学 大学院・理学研究院, 教授

Research activity information

■ Papers
■ Other Activities and Achievements
■ Lectures, oral presentations, etc.
■ Research Themes
  • 千島海溝沖アウターライズ津波即時予測に向けた震源断層マッピングと津波評価
    科学研究費助成事業
    Apr. 2020 - Mar. 2024
    小平 秀一; 尾鼻 浩一郎; 野 徹雄; 今井 健太郎; 谷岡 勇市郎; 近貞 直孝; 馬場 俊孝
    千島海溝沖アウターライズ地震震源断層マップ作製に向けて襟裳海山周辺から納沙布断裂帯までのMCSデータの解釈を進め正断層マッピングを行った。
    MCSデータの解釈作業は、海溝海側斜面に形成されている正断層を地震探査データ解釈ソフトPetrel上で読み取り、海底面、堆積層、海洋地殻上面が断層として認定できるところを読み取った。断層の下限については同定していない。さらに、MCSデータから解釈した正断層の空間的な接続（断層マッピング）は、海底地形データとNakanishi (2011)による結果をもとに検討した。
    その結果、マッピングした断層の総数は293である。襟裳海山から納沙布断裂帯の間に位置する断層に関して、断層の平均走向がN67Eで、多くの断層がN60～75度Eに分布する。本研究の対象に位置する千島海溝西部の走向はN65度Eで、中生代磁気異常縞模様の走向が約N70度なので（Nakanishi, 2011）、多くの断層の走向は海溝の走向や磁気異常縞模様の走向に近接した値を示している。また、断層の傾斜角に関しては多くが50～70度となり、垂直変位は海溝に近づくにしたがって大きくなる。また、最大地震規模のマグニチュードを見積もるために、マッピングした断層を接続して、津波計算のための震源断層モデル構築を行った。断層の接続は松田（1990）に従い、マッピングした断層が5 km以内に位置し、同じ方向（北側または南側）へ傾斜している断層を選択し、接続された断層の長さが最長約60 km以上（マグニチュード7.3以上相当）になる震源断層を設定した。結果として、17本の震源断層が構築され、最長の断層は260 kmとなった。
    これらに加え、次年度に実施する地震観測の観測計画を作成し、海底地震計など必要な観測機材の準備を進めた。
    日本学術振興会, 基盤研究(A), 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 20H00294
  • Research on evaluation methods for tsunamis due to ocean bottom landslides caused by great underthrust earthquakes
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    Apr. 2019 - Mar. 2023
    谷岡 勇市郎; 今井 健太郎; 富士原 敏也; 中村 恭之; 柳澤 英明
    ２年間で開発した海底地すべり数値計算手法とその津波数値計算手法のさらなる高度化を実施した。今年度は深海での海底地すべりを再現するため海水を持ち上げる効果の導入を試みた。深海での海底地すべりはその速度の低下により津波の励起が減少することが確認できた。


    昨年度、1929年Grand Banks地震（M7.2）による津波再現実験を実施し、津波の再現に成功した。開発された手法を用いて今年度は1946年アリューシャン津波地震の海底地すべりによる沿岸波高の再現数値実験を行った。1946年アリューシャン地震は現在知られている最も異常な津波地震（Ms7.4, Mt9.3）で、ハワイやアメリカ西海岸で大きな津波が観測されている（Tanioka and Seno, 2001）。また、沿岸で25ｍを超える津波が調査されている場所は比較的局所的で海底地すべりにより津波がより大きくなったことが示唆されている。数値計算の結果、超深海での海底地すべりによる津波励起は難しく、大陸棚斜面での海底地すべりにより、深海に土砂が堆積したとすることにより津波が大きく励起されることが解明された。海底地すべりによる津波のみで沿岸での25ｍを超える津波高は説明できていないが、地震による津波（Tanioka and Seno, 2001）を加えることで十分説明可能であることが分かった。


    また、南海トラフ沖における熊野灘・紀伊水道沖を対象海域とし，効率よく海底地すべり津波のリスク評価を行うために、地すべり面を読み取りデータ化した。地すべり痕の幅が500 m 以上となる場合を対象として地すべりのパラメータの読み取りを行った．読み取った地すべり面は59地点となり．読み取った地すべり面で励起振幅が1cmを越える場合は38点となり，陸棚斜面の馬蹄形地すべりでは 2mを越える場合もあった。
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Hokkaido University, 19H01977
  • Mechanism of multiple hazard chains and adaptations for rapidly population decline in Japan
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    Apr. 2018 - Mar. 2021
    Osanai Nobutomo
    In this study, we have organized disaster phenomena that occur in combination with large-scale earthquakes, tsunamis, volcanic eruptions, etc., including water disasters that will be exacerbated by climate change. Furthermore, the survey methods and simulation methods necessary to reduce the damage caused by them were presented. Hokkaido has an aging population and depopulation. It was also necessary to consider how disaster prevention should be in a society with a rapidly declining population in combination with maintaining the vitality of the region. In the future, Japan will not have abundant investment capacity, and complete relocation (migration) will not be easy to ensure safety against various disasters at the relocation destination. In a society with a rapidly declining population relocation destinations may be limited, so "dual life" can be a clue to avoid a crisis and maintain the vitality of the region.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (A), Hokkaido University, 18H03819
  • Maximum size and scaling relations for subduction-zone earthquakes
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    Apr. 2016 - Mar. 2020
    Satake Kenji
    We analyzed the tsunami waveforms recorded across the oceans from giant earthquakes occurred in the world since the 20th century. We applied a method to correct for the tsunami phase, taking into account the effects of elasticity of the earth and ocean, as well as gravity potential. The estimated earthquake size and fault parameters almost satisfy the scaling relations we previously proposed. We also tested paleoseismological methods such as tsunami deposits with numerical simulation or coral microatolls using the modern data, and confirmed that they can be applied to geological traces from past earthquakes.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (A), The University of Tokyo, 16H01838
  • Understanding of tsunami events due to great earthquakes occurred in Japan Sea and their tsunami forecast
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    Apr. 2015 - Mar. 2019
    Tanioka Yuichiro; Ioki Kei; Yamanaka Yusuke; Razjigaeva Nadezhda; Ganzey Larisa; Kaistrenko Victor
    We conducted tsunami deposit surveys at various locations in Primorsky, identified tsunami events, and estimated the age of the events. For tsunamis around the 12th century, a fault model that can explain tsunami deposits on the coast of Hokkaido was estimated by using the tsunami numerical simulation. The total fault length was estimated to be 109 km, and a large slip of 18m was estimated at a 50 km fault on the north side. This estimate is much larger than the previous estimate of 6m. It has become clear that the fault model of the 12-century earthquake is located just between the fault model of the 1993 Hokkaido Nansei-oki earthquake and the fault model of the 1983 Japan Sea earthquake. In addition, the tsunami caused by the volcanic sector collapse due to the eruption of the Oshima-Oshima volcano in 1741 is reproduced by the numerical simulation.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Hokkaido University, 15H05133
  • Geodynamics in Far East
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    Apr. 2013 - Mar. 2018
    Takahashi Hiroaki; ICHIYANAGI Masayoshi; YAMAGUCHI Teruhiro; GORDEEV Evgeny; BYKOV Victor; GERASIMENKO Mikhail; SHESTAKOV Nikolay; VASILENKO Nikolay; PRYTKOV Alexandr; LEVIN Yuri; VALENTINE Mikhaylov; KOSTYLEV Dmitrii; CHEBROV Danila; SEROVETNIKOV Sergey
    Seismic and GNSS observation had been carried out in northeastern Asia with Russian institutions. Significant regional post-seismic crustal deformation has been detected. Postseismic displacements exceeded co-seismic one in Prymorie stations. Detailed seismic tomographic image using broadband seismograms clearly detected seismic velocity structure beneath Japan Sea. Viscoelastic structure estimation using geodetic and seismic information was performed. Misfit between calculated and observed postseismic displacements might request to construct more complex structure. Our model allow to estimate regional postseismic signals due to historical past great earthquakes in Japan Islands. Estimated viscoelastic parameters had predicted great subduction earthquakes around Japan generated regional and long-term deformation in northeast Asia. This fact suggested current crustal deformation field in continent has been strongly affected by distant subduction earthquakes.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (A), Hokkaido University, 25257204
  • Supercycle of giant earthquakes around Japan and tsunami forecast
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    Apr. 2012 - Mar. 2016
    SATAKE Kenji
    The 2011 Tohoku earthquake consisted of ruptures on deeper plate interface and shallower slip near trench axis. By using this model of the 2011 earthquake, sizes of the 869 Jogan earthquake along Japan Trench and the 17th century earthquake along Kuril Trench which brought tsunami deposits on the Hokkaido coast were estimated as M 8.8 or larger. Tsunami deposits from older giant earthquakes along Japan and Kuril Trenches were also found in Hokkaido and Tohoku coasts. These support a supercycle model of giant earthquakes along Japan and Kuril Trenches, in which giant earthquakes of M~9 repeat with intervals of 400 to 600 years, in addition to recurrence of M~8 earthquakes with intervals of several decades. We also proposed a real-time forecast method of tsunami inundation for such a giant earthquake.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (A), The University of Tokyo, 24241060
  • 不均質なすべり量分布の効果を評価して近地の津波をより良く予測するための研究
    科学研究費助成事業
    2011 - 2012
    谷岡 勇市郎; MACINNES B.T.; BREANYN Macinnes
    1)2011年東北地方太平洋沖巨大地震の震源過程は様々なデータから様々な研究者により推定されている。さらに東北地方太平洋沿岸の巨大津波の遡上高・浸水域・浸水深も多くの研究者により非常に多く調査されている。推定された様々な震源モデルを用いて津波数値計算を実施し、調査された津波遡上域や遡上高をどの程度説明できるかを調査した。用いた全ての震源モデルで津波遡上域や遡上高はある程度良く説明できることが分かった。しかし、完全に調査結果を説明できる震源モデルは存在しない事も判明した。当然、津波波形データを用いて推定している震源モデルは津波調査結果をより良く説明することも分かった。最も単純な1つの矩形断層モデルでも、ある程度良く津波調査結果を説明できることが判明したことは、リアルタイム津波遡上予測が現実的であることを示す良い結果である。結果をまとめた論文はMacInnesetal.(2012)としてBSSAに受理された。
    2)津波遡上高を予測するためにどの程度詳細なすべり量分布の推定が必要かを解析する。与えたすべり量分布から計算された津波高や津波波形を、再現するために、最も単純な1つの矩形断層から、非常に詳細なすべり量分布までを用いて津波数値計算結果を比較した。1つの矩形断層モデルや2つの矩形断層モデルでも90%近く津波高を説明できることが明らかになった。つまり、津波予測には詳細なすべり量分布の影響は少ないことが示され、単純な矩形断層モデルで十分であることが示された。しかし、水深が100mの観測点では津波波形に大きな違いが見られ、すべり量分布の違いが影響を及ぼすことも明らかになった。
    3)北海道-千島-カムチャッカ沈み込み帯での古津波の発生頻度を推定するため、様々な津波堆積物研究者が調査した結果を総合的にまとめた。この結果は2012年GSA秋季大会(11月5日)にて発表した。
    日本学術振興会, 特別研究員奨励費, 北海道大学, 11F01318
  • Renewing of tectonic frame in northeastern Asia by geophysical observation data
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2009 - 2012
    TAKAHASHI Hiroaki; MIYAMACHI Hiroki; NAKAO Shigeru; YOMOGIDA Kiyoshi; YOSHIZAWA Kazunori; YOSHIMOTO Mitsuhiro; TANIOKA Yuichiro
    Characteristics of crustal deformation due to Amur plate motion and seismological structure of crust and upper mantle in far eastern Russia, Japan Sea and northwestern Pacific had been clarified from original geophysical data from international GPS and seismological observation network operated by this research project. Clear coseismic and postseismic deformation associated with the 2011 M9.0 Tohoku earthquake was recognized. These facts suggested that geodynamic effects related to subdution process along Kuril, Japan trenches and Nankai trough should be examined for detection of Amur plate motion and building tectonic frame in northeastern Asia.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (A), Hokkaido University, 21253005
  • Comprehensive studies for the 2011 off the Pacific coast of Tohoku earthquake
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2011 - 2011
    SHINOHARA Masanao; FUJIMOTO Hiromi; KANEDA Yoshiyuki; KODAIRA Syuichi; HIRATA Kenji; MURAI Yoshio; UEHIRA Kenji; YAKIWARA Hiroshi; SATAKE Kenji; TANIOKA Yuichiro; IMAMURA Fumihiko; TAKAHASHI Tomoyuki; KOKETSU Kazuki; HORI Muneo; YASUDA Susumu; MOTOSAKA Masato; KONAGAI Kazuo; SATO Shinji; KAZAMA Motoki; SAKAI Yuki; HINO Ryota; SATO Toshinori; SHIOBARA Hajime; ISHIYAMA Tatsuya; OKAMURA Makoto; TSUJI Yoshinobu; NAKAHARA Hisashi; HONDA Ryo; ASANO Kimiyuki; TAKAHASHI Yoshikazu; GOTO Hiroyuki; MORIKAWA Hitoshi
    The ocean bottom seismometers deployed above the source region of the 2011 off the Pacific coast of Tohoku earthquake were recovered and precise aftershock distribution was obtained. The seafloor observations were continued to clear variation of the aftershock activity. The crustal movement after the mainshock was estimated by using seafloor geodetic observations. Seismic reflection surveys revealed seismic structures above the source region. Field surveys for tsunami were carried and slip distribution on the source fault was obtained. Damage of constructions was clarified by filed surveys and widespread survey was also carried out from a view of disaster prevention of urban areas.
    Japan Society for the Promotion of Science, The University of Tokyo, 23900002
  • 将来の巨大地震のアスペリティーの位置把握と津波警報システム改善に向けた手法開発
    科学研究費助成事業
    2009 - 2011
    谷岡 勇市郎; SUBESH Ghimire; GHIMIRE Subesh
    防災科学技術研究所(独)に蓄積された多くの地震のメカニズム解を用いて、東北及び北海道の下に太平洋プレートが沈み込んでいるプレート境界に沿って応力の地域的な分布を調査した。応力テンソルインバージョンにより各小プレート境界面の最大主応力軸を推定。その最大主応力軸とプレート境界の法線方向のなす角を推定する。このなす角は地震の破壊または断層の摩擦破壊に対して重要な指標となる。なす角ψが45°になる時に断層面でのせん断応力が最大になり、それはせん断応力が高いレベルでの断層破壊を示す。なす角ψが45°以上になることはせん断応力が低いレベルでの断層破壊を示す。つまり、プレート境界でのなす角ψの分布がプレート境界の固着域分布の把握に重要な情報を与えることが期待される。なす角ψが30°から45°となるプレート境界は比較的強いせん断強度を持つ場所と考えることができる。なす角ψの値と過去の巨大地震の分布の関係を調べると1958年択捉地震(M8.3)、1963年千島沖地震(M8.2)、1973年根室半島沖地震(M7.8)、2004年釧路沖地震(M7.6)、1968年十勝沖地震(M8.1)、2003年十勝沖地震(M8.0)の震源はなす角ψが30°から45°の場所に位置していることが分かる。つまりなす角ψの分布と巨大地震の震源分布から固着域と強い断層面が対応していることが明らかになった。2011年東北地方太平洋沖地震の震源に対しては上記の関係は成り立たないが、この地震で大きくすべった地域は震源からさらに海溝よりにあるとされており、その地域のプレート境界の応力は解析できていないため、関連性を明らかにすることは出来なかった。
    これらの結果は千島海溝沿い沈み込み帯での将来の巨大地震の固着域がプレート境界でのなす角ψの分布の変化をモニタリングすることで知ることができる可能性を示す非常に重要な研究成果である。
    日本学術振興会, 特別研究員奨励費, 北海道大学, 09F09021
  • Comprehensive studies for the 2011 off the Pacific coast of Tohoku earthquake
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2010 - 2010
    SHINOHARA Masanao; MURAI Yoshio; FUJIMOTO Hiromi; HINO Ryota; SATO Toshinori; HIRATA Naoshi; OBARA Kazunari; SHIOBARA Hajime; IIO Yoshihisa; UEHIRA Kenji; MIYAMACHI Hiroki; KANEDA Yoshiyuki; KODAIRA Syuichi; MATSUZAWA Toru; OKADA Tomomi; YAGI Yuji; KOKETSU Kazuki; YAMANAKA Yoshiko; HIRAHARA Kazuro; TANIOKA Yuichiro; IMAMURA Fumihiko; SATAKE Kenji; TANAKA Jun; TAKAHASHI Tomoyuki; OKAMURA Makoto; YASUDA Susumu; KABEYASAWA Toshimi; HORI Muneo; HIRATA Kenji; TSUJI Yoshinobu; TAKAHASHI Yoshikazu; GOTO Hiroyuki; MORIKAWA Hitoshi
    The 2011 off the Pacific coast of Tohoku earthquake occurred offshore of northeast Japan region on March 11, 2011, and large ground motion with long duration and huge tsunami damaged human society. To clarify the generation mechanism of this large earthquake, we carried out various observations. Seismic observations in marine and land areas revealed variation of seismic activities in time and space. Geometry of the source was estimated by seismic surveys and ocean bottom crustal movement measurements. In addition, the slip distribution during the mainshock was obtained using various geophysical datasets. Field surveys revealed tsunamis and the generation process of the tsunamis was estimated. Damage of constructions was also clarified and useful information for disaster mitigation in future was obtained.
    Japan Society for the Promotion of Science, The University of Tokyo, 22900002
  • Investigation of fine-structure of stagnant slab using by a new broad-band seismic network in the Far Eastern Siberia
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2004 - 2008
    KASAHARA Minoru; YOMOGIDA Kiyoshi; MIYAMACHI Hiroki; TANIOKA Yuuichiro; TAKAHASHI Hiroaki; YOSHIZAWA Kazunori; SEN Rak Se; BORMOTOV Vladimir
    潜り込んだ太平洋プレートのスタグナント(滞留)しているロシア極東地域に、8箇所の広帯域地震観測点の新設を目標に進めてきたが、3年目に完成し、さらに1箇所追加で、カムチャッカに設置できた。観測は、ロシア科学アカデミー・地球物理局・サハリン支所の定常観測点を利用できており、それぞれの観測点での維持管理は、順調にすすみ、全地球で発生するM5.5以上の地震データと、M4.5以上の千島海溝付近の地震データは、日本側に提供されて、日本側のデータセンターに保存され、研究に供されている。これらのデータは、世界の地震コミュニティに公開する予定である。
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas, Hokkaido University, 16075201
  • Studies of rupture processes of underthrust great earthquakes occurred during the 19-20 century
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2005 - 2007
    YUICHIRO Tanioka; KASAHARA Minoru; SATAKE Kenji; HIRATA Kenji
    Rupture processes of recent large earthquakes have been precisely determined using the broadband seismogram data, geodetic data, or etc. However, in order to understand a recurrence of great earthquakes, we have to study the rupture processes of previous great earthquakes. Because good seismological waveform data have been available since 1950s, it is difficult to estimate rupture processes of old great earthquakes occurred before 1950s. However, tsunamis generated by great earthquakes were recorded at tide gauge stations which have been operated since 1850s. In this project, we collected old tide gauge data which recorded tsunamis generated by the previous great earthquakes. The objective of this project is to estimate the source processes of the old great earthquakes using those tsunami waveforms recorded at old tide gauge stations. Especially, many great underthrust earthquakes occurred along the Kurile trench were target of our project.
    We could collected many tsunami waveforms recoded at tide gauges along the Pacific coast include Kurile Islands, the west coast of USA, Hawaii or Alaska-Aleutian Islands with a collaboration of Sakhalin (Russian) scientists and NOAA/NGDC (USA) scientists. Those collected tsunami waveforms and tsunami waveforms in Japan were used to estimate the source processes of the great earthquakes, the 1894 Nemuro-oki earthquake, 1973 Nemuro-oki earthquake, and 1918 Central Kurile earthquake. In addition to those old earthquakes, we estimated the source processes of recent great earthquakes using tsunami waveforms, the 2004 Kushiro earthquake and the 2006 Central Kurile earthquake to compare the source processes. The results provide us a better knowledge about the occurrence of great interplate earthquakes along the Kurile subduction zone.
    Many of the collected tsunami waveforms by this project were not digitized yet. Those tsunami waveforms data wait to be digitized and used to estimate the source processes of the old great earthquakes. Continuation of this project is necessary to understand the occurrence of the great interplate earthquakes along the Kurile subduction zone
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Hokkaido University, 17540386
  • 2005年8月16日に発生した宮城県沖の地震に関する調査研究
    科学研究費助成事業
    2005 - 2005
    長谷川 昭; 谷岡 勇市郎; 海野 徳仁; 金沢 敏彦; 金田 義行; 源栄 正人
    2005年8月16日11時46分頃に宮城県沖で気象庁マグニチュード7.2の地震が発生し,最大震度6弱を記録した.この地震は典型的なプレート境界型地震であり,発生が予測されていた「宮城県沖地震」の想定震源域内で発生したが,その規模は想定されていたM7.5程度よりも一回り小さく、政府の地震調査委員会が想定していた「宮城県沖地震」ではないとされた.
    本研究は,今回発生した地震について詳細な解析を行い,さらに臨時余震観測や地殻変動観測を実施し,今回の地震活動とその地震発生場の特徴を正確に把握して,想定「宮城県沖地震」と今回の地震との関係を明らかにするとともに,将来発生する「宮城県沖地震」の想定モデルを高度化することを目的として実施された.
    様々なデータ・手法に基づく,地震時すべり分布や余震分布の比較解析により,今回の地震は1978年の宮城県沖地震の破壊開始点付近のアスペリティのみを破壊し,1978年の地震の時の主破壊域は破壊しなかったことが明らかになった.さらに過去の地震との比較により,1930年代の地震も今回と同様に,1978年の破壊域を幾つかの地震で分割して破壊していた可能性が高いことが明らかになった.海底地震観測により,今回の地震が構造上のプレート境界で発生していたことが示され,かつ,震源域の東端がプレートの折れ曲がり位置に対応していることがわかった.余効すべりはそれほど顕著ではないが震源域の南側に広がったことが明らかになった.
    今回の地震の1秒以下の帯域の高周波エネルギーは内陸の地震に比べて極めて大きく,一方,1〜2秒の帯域は1978年の地震に比べてかなり小さい事がわかった.また,1秒以上の長周期の地震波については,地殻・上部マントルについての3次元構造を考慮する事により,関東平野までの広い領域の観測波形のスペクトルをよく再現することができた.
    日本学術振興会, 特別研究促進費, 東北大学, 17800002
  • Study on mechanism of tsunami earthquakes by using ocean-bottom seismometers and pressure gauges
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2003 - 2005
    HIRATA Kenji; MATSUMOTO Hiroyuki; BABA Toshitaka; TANIOKA Yuichiro; SATAKE Kenji; TAKAHASHI Hiroyuki
    The purpose of this study was to detect micro-tsunamis on the basis of analyses of ocean-bottom pressure gauge data, and then to examine the mechanism of tsunami earthquakes. However, we encountered a problem that was not known before so that we could not touch the second purpose but complete the first purpose. The problem is that pressure gauges have inherent transient thermal responses affecting pressure measurements. Inherent thermal response yields a large pseudo-pressure signal, with periods overlapping to major periods of tsunami, when temperature suddenly changes. Therefore, evaluation and correction of the transient thermal response is inevitable for ocean-bottom pressure measurements, in particular for real-time offshore tsunami monitoring. To overcome this, we devised a new empirical method to estimate transient thermal responses, and then checked its validity by using observed ocean-bottom pressure and temperature. An article showing the method result was accepted by Geophysical Research Letter and now in press.
    Next, we investigated maximum amplitudes of observed micro-tsunamis, and compared those with maximum amplitudes of coastal tide gauge records in Japan. Because tsunami magnitudes (Mt) applicable to offshore tsunamis was not defined yet, we extended definitions of tsunami magnitudes by Abe(1979,1981) to get new definitions appropriate for offshore tsunamis on the basis of theoretical considerations. The new definitions were evaluated by comparing the new Mt scale with original Mt scale. The article regarding to the new Mt definition was published in 2003.
    Finally, we tried to detect and identify micro-tsunamis from continuous records of ocean-bottom pressure gauges off Tokachi, Japan. Because of limitation of computing resources, we examined 2-year-long pressure data with a 1-minutes-sampling rate. We identified total of 14 possible micro-tsunam is, all of which occurred landward of 3000 m iso-bathymetry line. None of them occurred in accretion prism near the trench. Because tsunami earthquakes are widely believed to occur in accretion prism or the plate interface below the prism, all of 14 micro-tsunamis are seemed not to be tsunami earthquakes. A future examination if these micro-tsunamis are tsunami earthquakes or not will be needed.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Independent Administrative Institution, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology, 15540414