防災科学技術研究所(防災科研)では,1979年から関東・東海地域において高感度地震観測を行ってきました。 さらに,阪神淡路大震災を契機として設置された地震調査研究推進本部の基本方針に基づき,日本全国を対象とした高感度地震観測網(Hi-net)を構築してきました。 このHi-netは,全国的に統一的な観測点仕様による平均間隔20〜25kmという高密度で均質な観測網です。 この地震観測データは,気象庁における緊急地震速報にも活用されている他,監視業務等に利用されるとともに,ホームページを通じてすべて公開されています。 我々はこの地震観測データを使用し,日本列島下の三次元地震波速度構造に関する研究を進め2008年に標準速度構造モデルを公開しました。 その後,Hi-net観測網外の海域における地震についても,防災科研の広帯域観測網(F-net)により決められた震源の深さを使うことにより速度構造解析に用いることができるようになりました。 2011年東北地方太平洋沖地震の震源域周辺を含む,海域の下の速度構造も精度よく推定することが可能になり,その結果がEarth Planets and Space 誌に掲載されましたので,海域まで広げられた標準的構造モデルを公開いたします。

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   解析手法や結果に関する詳細は,以下の論文を参照してください。
   Matsubara, M. and K. Obara, The 2011 Off the Pacific Coast of Tohoku earthquake related to a strong velocity gradient with the Pacific plate, Earth Planets Space, 63, 663-667, 2011

   なお,この構造の断面図を表示するソフトウェアも 『日本列島三次元地震波速度構造表示ソフトウェアの公開』 として公開されています。

   この研究で得られた2011年東北地方太平洋沖地震に関する新たな知見は以下の通りです。
  • 破壊開始点は,沈み込む太平洋プレート内において速度勾配の大きいところに位置する。
  • 断層破壊の大きなエネルギーが放出されたところが高速度域に一致する。
  • 断層破壊の西縁は低速度領域に一致する。
  • 破壊開始点からやや低速度かつ低Vp/Vsな領域が南南西に延び,茨城〜福島県沖では沈み込んだ海山の存在が示唆される領域に相当するので,破壊開始点付近においても沈み込んだ海山が存在する可能性がある。
  • やや低速度かつ低Vp/Vsの領域が,強エネルギー放出域と一致する高速度域の中のゆらぎとして存在することにより東北地震の破壊開始点として作用し,一方で高速度かつ低Vp/Vs域では歪が蓄積し,結果として東北地震の巨大な地震時すべり域となった可能性が考えられる。