2024年日向灘の地震に伴う津波の波源分布 －N-netとDONETの水圧計記録の解析から－
DOI:
https://doi.org/10.51094/jxiv.968キーワード:
南海トラフ、 日向灘、 津波、 N-net、 DONET抄録
本研究は、2024年8月8日に宮崎県日向灘沖で発生したマグニチュードM 7.1の地震の津波の波源モデリングを報告する。この津波は、西南日本の南海トラフ沈み込み帯に設置された南海トラフ海底地震津波観測網 (N-net) と呼ばれる最近構築された沖合海底観測ネットワークと地震・津波観測監視システム (DONET) によって記録された。我々はまず、N-net沖合システムとDONETの海底水圧計のデータを処理し津波を抽出した。その結果、数センチメートルまでの津波が明確に記録されていた。震源に最も近いN-netのNAE18観測点では、約5cmの海底隆起に相当する圧力オフセット変化を観測した。次に、先行研究のセントロイドモーメントテンソル解と有限断層モデルに基づいて津波フォワードシミュレーションを実施し、N-netの水圧計の良好な観測性能を示した。最後に、津波波形の逆解析を実施し、走向と傾斜方向に沿ってそれぞれ約40 km×20 kmの次元に広がる津波源分布を推定した。過去の研究との比較から、2024年の地震の破壊領域は、1961年のMJMA 7.0地震の破壊領域南半分と重なる可能性が高いが、1996年のMJMA 6.7と6.9の地震の破壊領域は2024年のイベントとは重ならないようであった。本研究は、N-netの近地津波波形の使用が、南海トラフ沈み込み帯西部沖の有限断層モデリングだけでなく、津波波源推定に対する制約を大幅に強化したことを実証している。また、N-netにより、津波監視の向上や「南海トラフ地震臨時情報」の迅速な評価も可能となる可能性がある。
（日本語の抄録ならびにキーワードは、原版のプレプリントにはないものである。ここに記載したものは、英語抄録の内容を日本語に翻訳したものである。）
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引用文献
Aoi, S., Y. Asano, T. Kunugi, T. Kimura, K. Uehira, N. Takahashi, and H. Ueda, 2020, MOWLAS: NIED observation network for earthquake, tsunami and volcano, Earth Planets Space 72, 126, doi:10.1186/s40623-020-01250-x.
Aoi, S., T. Takeda, T. Kunugi, M. Shinohara, T. Miyoshi, K. Uehira and N. Takahashi, 2023, Development and construction of Nankai trough seafloor observation network for earthquakes and tsunami: N-net, 2023 IEEE Underwater Technology, doi:10.1109/UT49729.2023.10103206.
Blewitt G., W. C. Hammond, and C. Kreemer, 2018, Harnessing the GPS data explosion for interdisciplinary science, Eos, 99, doi:10.1029/2018EO104623.
防災科学技術研究所, 2019, 防災科研DONET, 防災科研機関リポジトリ, doi:10.17598/nied.0008.
防災科学技術研究所, 2024, 防災科研N-net, 防災科研機関リポジトリ, doi:10.17598/nied.0029.
Ekström G., M. Nettles, and A. M. Dziewoński, 2012, The global CMT project 2004-2010: Centroid-moment tensors for 13,017 earthquakes, Phys. Earth. Planet. Inter. 200–201,1–9, doi:10.1016/j.pepi.2012.04.002.
福山英一・石田瑞穂・Douglas S. Dreger・川井啓廉, 1998, オンライン広帯域地震データを用いた完全自動メカニズム決定, 地震2, 51, 149–156, doi:10.4294/zisin1948.51.1_149.
Goldstein P., D. Dodge, M. Firpo, and L. Minner, 2003, SAC2000: Signal processing and analysis tools for seismologists and engineers, in “International Handbook of Earthquake and Engineering Seismology”, ed. by W. H. K. Lee, H. Kanamori, P. C. Jennings, and C. Kisslinger, Academic Press, 81, 1613–1614, doi:10.1016/S0074-6142(03)80284-X.
Hatori, T., 1969, A study of the wave sources of the Hiuganada tsunamis. Bull. Earthq. Res. Inst., 47, 55–63, doi:10.15083/0000033387.
羽鳥徳太郎, 1998, 1996年日向灘津波と九州東部域の放出津波エネルギー分布, 津波工学研究報告, 15, 43–50.
Hirose, F., J. Nakajima, and A. Hasegawa, 2008, Three-dimensional seismic velocity structure and configuration of the Philippine Sea slab in southwestern Japan estimated by double-difference tomography, J. Geophys. Res., 113, B09315, doi:10.1029/2007JB005274.
Houston, M. H., and J. M. Paros, 1998, High accuracy pressure instrumentation for underwater applications, Proc. 1998 Int. Symp. Underwater Technol., 307–311, doi:10.1109/UT.1998.670113.
Ishibashi, K., 2004, Status of historical seismology in Japan, Ann. Geophys., 47, 339–368, doi:10.4401/ag-3305.
Itoh, Y., 2024, Coseismic slip and afterslip of the 2024 Hyuganada earthquake modulated by subducted seamount, EarthArXiv, doi:10.31223/X5Z11T.
地震調査研究推進本部, 2001, 南海トラフの地震の長期評価について, <https://www.jishin.go.jp/main/chousa/kaikou_pdf/nankai.pdf>, (参照 2024-11-01).
地震調査研究推進本部, 2013, 南海トラフの地震活動の長期評価（第二版）について, <https://www.jishin.go.jp/main/chousa/kaikou_pdf/nankai_2.pdf>, (参照 2024-11-01).
地震調査研究推進本部, 2024, 2024年8月8日 日向灘の地震の評価, <https://www.static.jishin.go.jp/resource/monthly/2024/20240808_hyuganada_2.pdf>, (参照 2024-11-01).
Kaneda, Y., K. Kawaguchi, E. Araki, H. Matsumoto, T. Nakamura, S. Kamiya, K. Ariyoshi, T. Hori, T. Baba, and N. Takahashi, 2015, Development and application of an advanced ocean floor network system for megathrust earthquakes and tsunamis, in “Seafloor Observatories: A new vision of the Earth from the Abyss”, ed. by P. Favali, L. Beranzoli, and A. De Santis, Springer, 643–662, doi:10.1007/978-3-642-11374-1_25.
Kawaguchi, K., S. Kaneko, T. Nishida, and T. Komine, 2015, Construction of the DONET real-time seafloor observatory for earthquakes and tsunami monitoring, in “Seafloor Observatories: A new vision of the Earth from the Abyss”, ed. by P. Favali, L. Beranzoli, and A. De Santis, Springer, 211–228, doi:10.1007/978-3-642-11374-1_10.
Kim, S.B., T. Saito, T. Kubota, and S.-J. Chang, 2023, Joint inversion of ocean-bottom pressure and GNSS data from the 2003 Tokachi-oki earthquake, Earth Planets Space, 75, 113, doi:10.1186/s40623-023-01864-x.
気象庁, 1961, 日向灘地震調査報告, 験震時報, 26, 81–107.
気象庁, 1996, 1996 年10月19 日の日向灘の地震（M6.6）, 地震予知連絡会会報, 57, 644–659, <https://cais.gsi.go.jp/YOCHIREN/report/kaihou57/09-07.pdf>, (参照 2024-11-01).
気象庁, 1997, 1996 年12月3日の日向灘の地震（Ｍ6.6）, 地震予知連絡会会報, 58, 619–622, <https://cais.gsi.go.jp/YOCHIREN/report/kaihou58/09-08.pdf>, (参照 2024-11-01).
気象庁, 2024a, 令和6年8月8日16時43分頃の日向灘の地震について, <https://www.jma.go.jp/jma/press/2408/08b/202408081745.html>, (参照 2024-11-01).
気象庁, 2024b, 令和6年8月8日16時43分頃の日向灘の地震について（第２報）及び南海トラフ地震関連解説情報（第１号）について, <https://www.jma.go.jp/jma/press/2408/09a/202408091530.html>, (参照 2024-11-01).
気象庁, 2024c, 2024年8月8日日向灘の地震—遠地実体波による震源過程解析（暫定）—, <https://www.data.jma.go.jp/eqev/data/sourceprocess/event/2024080816425559far.pdf>, (参照 2024-11-01).
気象庁, 2024d, 2024年8月8日日向灘の地震—近地強震波形による震源過程解析（暫定）—, <https://www.data.jma.go.jp/eqev/data/sourceprocess/event/2024080816425559near.pdf>, (参照 2024-11-01).
気象庁, 2024e, 南海トラフ地震臨時情報（巨大地震注意）について, <https://www.jma.go.jp/jma/press/2408/08e/202408081945.html >, (参照 2024-11-01).
国土地理院, 2024, 令和6年(2024年)宮崎県日向灘を震源とする地震に関する情報, <https://www.gsi.go.jp/BOUSAI/20240808_hyuganada_earthquake_00001.html#6>, (参照 2024-11-01).
Kubo, H. and Y. Kakehi, 2013, Source process of the 2011 Tohoku earthquake estimated from the joint inversion of teleseismic body waves and geodetic data including seafloor observation data: source model with enhanced reliability by using objectively determined inversion settings, Bull. Seismol. Soc. Am., 103, 2B, 1195–1220, doi:10.1785/0120120113.
Kubo, H., T. Kubota, W. Suzuki, and T. Nakamura, 2023, On the use of tsunami‑source data for high‑resolution fault imaging of offshore earthquakes. Earth Planets Space 75, 125, doi:10.1186/s40623-023-01878-5.
Kubota, T., T. Saito, Y. Ito, Y. Kaneko, L. M. Wallace, S. Suzuki, R. Hino, and S. Henrys, 2018, Using tsunami waves reflected at the coast to improve offshore earthquake source parameters: Application to the 2016 Mw 7.1 Te Araroa earthquake, New Zealand, J. Geophys. Res. Solid Earth, 123, 8767–8779, doi:10.1029/2018JB015832.
Kubota, T., H. Kubo, K. Yoshida, N. Y. Chikasada, W. Suzuki, T. Nakamura, and H. Tsushima, 2021, Improving the constraint on the Mw 7.1 2016 off-Fukushima shallow normal-faulting earthquake with the high azimuthal coverage tsunami data from the S-net wide and dense network: Implication for the stress regime in the Tohoku overriding plate. J. Geophys. Res. Solid Earth, 126, e2021JB022223, doi:10.1029/2021JB02223.
Kubota, T., 2024, Tsunami source model of the earthquake beneath Hyuganada Sea on 8 August 2024 estimated using ocean-bottom pressure gauge records of N-net and DONET, Zenodo, doi:10.5281/zenodo.14020781
Loveless, J.P. and B. J. Meade, 2010, Geodetic imaging of plate motions, slip rates, and partitioning of deformation in Japan, J. Geophys. Res., 115, B02410, doi:10.1029/2008JB006248.
Loveless, J. P. and B. J. Meade, 2011, Spatial correlation of interseismic coupling and coseismic rupture extent of the 2011 MW = 9.0 Tohoku-oki earthquake, Geophys. Res. Lett., 38, L17306, doi:10.1029/2011GL048561.
NOAA National Centers for Environmental Information, 2022, ETOPO 2022 15 arc-second global relief model, NOAA National Centers for Environmental Information, doi:10.25921/fd45-gt74.
野田隆一郎・大町敏彦・吉田隆司・岩井滋人・篠原雅尚・青井真・功刀卓・武田哲也, 2023, 高精度な海底圧力観測におけるシリコン振動式圧力センサの有効性, SSS12-P06, 日本地球惑星科学連合2023年大会, <https://confit.atlas.jp/guide/event/jpgu2023/subject/SSS12-P06/detail>, (参照 2024-11-01).
Okada, Y., 1992, Internal deformation due to shear and tensile faults in a half-space, Bull. Seismol. Soc. Am., 82, 1018–1040, doi:10.1785/BSSA0820021018.
Shinohara, M., S. Aoi, M. Mochizuki, K. Uehira, T. Yamada, T. Kunugi, T. Takeda, R. Noda, and S. Iwai, 2022, Field evaluation of new silicon resonant sensor using MEMS technology for ocean bottom pressure observation, NH22C-0432, AGU Fall Meeting 2022, <https://agu.confex.com/agu/fm22/meetingapp.cgi/Paper/1086215>, (参照 2024-11-01).
篠原雅尚・青井真・望月将志・植平賢司・山田知朗・功刀卓・武田哲也・野田隆一郎・岩井滋人, 2023, MEMS技術を用いた新しいシリコン振動式圧力センサの性能評価海底観測, SSS12-P07, 日本地球惑星科学連合2023年大会, <https://confit.atlas.jp/guide/event/jpgu2023/subject/SSS12-P07/detail>, (参照 2024-11-01).
Tamura Y., T. Sato, M. Ooe, and M. Ishiguro, 1991, A procedure for tidal analysis with a Bayesian information criterion, Geophys. J. Int., 104, 507–516, doi:10.1111/j.1365-246X.1991.tb05697.x.
Tamura Y., and D. C. Agnew, 2008, Baytap08 user's manual, UC San Diego: Scripps Institution of Oceanography, <https://escholarship.org/uc/item/4c27740c>, (参照 2024-11-01).
Tsushima, H., R. Hino, Y. Tanioka, F. Imamura, and H. Fujimoto, 2012, Tsunami waveform inversion incorporating permanent seafloor deformation and its application to tsunami forecasting, J. Geophys. Res., 117, B03311, doi:10.1029/2011JB008877.
U.S. Geological Survey, 2024, M 7.1 - 2024 Hyuganada Sea, Japan Earthquake, <https://earthquake.usgs.gov/earthquakes/eventpage/us6000nith/executive>, (参照 2024-11-01).
Wells D. and K. Coppersmith, 1994, New empirical relationships among magnitude, rupture length, rupture width, rupture area, and surface displacement, Bull. Seismol. Soc. Am., 84, 974–1002, doi:10.1785/BSSA0840040974.
Wessel, P., J. F. Luis, L. Uieda, R. Scharroo, F. Wobbe, W. H. F. Smith, and D. Tian, 2019, The generic Mapping tools version 6, Geochem. Geophys. Geosyst., 20, 5556–5564, doi:10.1029/2019GC008515.
Yagi, Y., M. Kikuchi, S. Yoshida, and T. Sagiya, 1999, Comparison of the coseismic rupture with the aftershock distribution in the Hyuga-nada earthquake of 1996, Geophys. Res. Lett., 26, 3161–3164, doi:10.1029/1999GL005340.
Yamamoto, Y., K. Obana, T. Takahashi, A. Nakanishi, S. Kodaira, and Y. Kaneda, 2013, Imaging of the subducted Kyushu-Palau Ridge in the Hyuga-nada region, western Nankai Trough subduction zone, Tectonophysics, 589, 90-102, doi:10.1016/j.tecto.2012.12.028.
Zhang, X., Li, S., and Chen, L., 2024, Failure of a deep asperity in Hyuga-nada, Japan: The August 8, 2024 Mw 7.1 subduction zone earthquake [Preprint], ESS Open Archive, doi:10.22541/essoar.172748272.20491481/v1.
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投稿日時: 2024-11-22 03:07:06 UTC
公開日時: 2024-11-28 01:56:25 UTC
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