地球惑星物理学実験 II
基本編: はじめてのUNIX
UNIXの基本的なコマンドを使ってみよう.
応用編:地震波形を使って震源を決めてみよう
1.伊豆半島東方沖2009年12月の地震の震源決定.
2.震源を地図に表示する.
3.伊豆半島東方沖の地震活動について調べ,自分の震
源と比較する.
4.使う観測点によって地震の震源位置の変化するのを
調べる.
見えない中身を知る例:
・スイカのできをたたいて音で判断
ポンポンと高く、通った音がするスイカは
実が詰まっていて美味しいスイカ
ボコボコとした鈍い音は、中に“す”が入って
いるので証拠
・CTスキャンで人体の状況を知る
同様に
見えない地球の中を知る
→ 地震波形は地球内部の情報
を持ってくる
現在の地震観測点分布
気象庁の観測点
防災科技研の観測点(Hi-net
大学が担う現在の地震観測点分布
●北海道大学
●弘前大学
●東北大学
●東大地震研
●名古屋大学
●京大防災研
●高知大
●九州大学
●鹿児島大学
52
4
38
91
19
54
10
16
13
ミッション 1:
中部地域における地震活動のモニタリング
●現在全国に1000点以上の観測点が設置
(気象庁,基幹大学,防災科技研)
インターネット経由で常時データ交換を行っている
主な地震計の種類
センサー名
(製造元 国)
CMG
Güralp Systems Ltd.
(UK)
約200万円
固有周期
3T:120,360秒
40T: 30秒
機動観測にも使われる
LE-3Dlite
固有周期 1 秒
L-22D
固有周期0.5秒
Lennartz electronic Ltd.
(Germany)
約70万円
Sercel Inc. (USA)
構造探査等でよく用いら
(旧 Markproducts
Inc.) 11+14x2=40万円 れる。
地震計の種類による記録の違い
2005/8/16 宮城沖 Mj7.2
高感度
(速度)
強震計
(加速度)
広帯域
(速度)
防災科技研
大学定常
観測点
臨時観測
新潟県中部 Mw3.7
1時間分のデータ
観測点:長野県千曲市
S
P
約10
秒
S-P時間から震源距離が推定できる
震源距離≒S-P時間*8km/sec
新潟県中部で起こった地震
震源距離が87km
群発地震の例
波形の顔つきに注目!
1月からの活動:2000個以上
震源決定 の前に...
簡単のために均質媒質を仮定
P波速度Vp,S波速度Vsとする.
震源距離をrとする.
P波走時: r/Vp
S波走時: r/Vs
S-P時間:
Ts-p=(1/Vs-1/Vp)r
(大森)定数
したがってS-P時間は震源距離 r に比例
震源決定法
・震源の位置(緯度,経度,深さ)を決定するには
最低限3つの観測点データが必要
精度よく決めるには多くの観測点が必要
震源決定法 実際には必ず誤差がある
P,Sを読んでみよう!
2008/04/20 Mj 4.2 変位記録
ASHH 北
ANJH 西
TYHH 南
HOUH 東
○
○
○
○
震源決定の誤差 観測点配置
2つの観測点で得られたS-P時間を使って
垂直平面内での震源決定を考える
R:観測点間距離 S:震源の深さ
A: S < R
→震央 ○ 深さ方向
B: S = R
→震央 ○ 深さ方向
C: S > R
→震央 × 深さ方向
D: 観測網の外
→震央 × 深さ方向
深い地震→R大きくとる
浅い地震→R小さくとる
×
○
○
×
地震の研究の基礎 → 震源情報
大地震であれば...
震源近くは被害が大きい → 迅速な救助
余震分布 → 被害の範囲
地震発生のメカニズム
例:2004年中越地震
課題:観測点による震源の変化
1つの地震を選ぶ.
西側の観測点だけで震源を決めると震
源位置はどう移動するのか?
北側の観測点だけで震源を決めると震
源位置はどう移動するのか?
P波だけで震源を決めると震源位置は
どう移動するのか?
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地球惑星観測論