地震予知連絡会の活動報告

第232回地震予知連絡会(2021年8月24日~27日)議事概要

 令和3年8月27日(金)、第232回地震予知連絡会がWeb会議形式にて開催された。全国の地震活動、地殻変動等のモニタリングについての報告が行われ、その後、重点検討課題として「地震発生予測に向けた沈み込み帯での地震準備・発生過程の物理モデル」に関する報告・議論が行われた。以下に、その概要について述べる。

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1.地殻活動モニタリングに関する検討

1.1 地殻活動の概況

(1)全国の地震活動について

 日本とその周辺で2021年5月から7月までの3か月間に発生したM5.0以上の地震は29回であった。このうち、最大震度5弱以上を観測した地震は1回発生した。最大震度5弱以上を観測した地震は、5月1日の宮城県沖の地震(M6.8、最大震度5強)で、太平洋プレートと陸のプレートの境界で発生した地震である(気象庁・資料2頁)。

(2)日本周辺における浅部超低周波地震活動

 2021年5月から7月までの間に掲載基準を満たす超低周波地震活動は検出されなかった。ただし、波形相関解析により、日向灘-奄美大島沖において5月下旬から7月中旬に断続的な超低周波地震活動があったことを確認した(防災科学技術研究所・資料3-4頁)。

(3)日本列島のひずみ変化

 GNSS 連続観測によると、最近1年間の日本列島のひずみ変化には、東北地方太平洋沖地震及び熊本地震の余効変動の影響が見られる。また、福島県沖の地震、宮城県沖の地震及び石川県能登地方の地震活動の影響が見られる。(国土地理院・資料5頁)。

1.2 プレート境界の固着状態とその変化

(1)駿河トラフ・南海トラフ・南西諸島海溝周辺

・西南日本の深部低周波微動・短期的スロースリップ活動状況
 短期的スロースリップを伴う顕著な微動活動が、紀伊半島北部から中部(5月9日から16日)、四国中部から豊後水道(7月16日から8月1日)において発生した。 これ以外の主な深部低周波微動活動は、東海地方(4月30日から5月4日)、紀伊半島中部(4月27日から5月4日)、四国東部(5月20日から6月2日)で観測された(防災科学技術研究所・資料6-8頁)。

・南海トラフ孔内観測で捉えた浅部ゆっくりすべり
 南海トラフ孔内(間隙水圧)観測で、2021年8月4日頃から数日間、スロースリップに起因すると考えられるゆっくりとした間隙水圧変動が観測された(海洋研究開発機構・資料9頁)。

・紀伊半島西部・四国東部の非定常的な地殻変動
 GNSS連続観測により、紀伊半島西部・四国東部で2020年夏頃から観測されている非定常的な地殻変動は、最近は鈍化している(国土地理院・資料10頁)。

・四国中部の非定常的な地殻変動
 GNSS連続観測により、四国中部で2019年春頃から開始した非定常的な地殻変動が引き続き捉えられた。プレート間のすべりを推定した結果、四国中部で最大16cmのすべりが推定された(国土地理院・資料11頁)。

・九州地域の非定常的な地殻変動
 GNSS連続観測により、九州南部で2020年夏頃から観測されている非定常的な地殻変動は、最近は鈍化している(国土地理院・資料12頁)。

1.3 その他

(1)宮城県沖の地震(5月1日 M6.8)

 2021年5月1日10時27分に宮城県沖の深さ51kmでM6.8の地震(最大震度5強)が発生した。この地震は、発震機構(CMT解)が西北西-東南東方向に圧力軸を持つ逆断層型で、太平洋プレートと陸のプレートの境界で発生した(気象庁・資料13頁)。
 この地震に伴い、震央西の宮城県のGNSS連続観測点で東南東方向に最大約1cmの地殻変動が観測された。また、牡鹿半島周辺で小さな沈降が観測された。 GNSS観測による地殻変動からプレート境界のすべりを推定した結果、牡鹿半島の沖合で、最大20cm弱のすべりが推定された(国土地理院・資料14-16頁)。  3月20日と5月1日の地震に伴うプレート境界でのすべり分布を比較するため、2005年8月16日の宮城県沖の地震(M7.2)についてプレート境界でのすべりを推定した結果、最大約40cmのすべりが推定された(国土地理院・資料17頁)。

(2)茨城県沖の地震(8月4日 M6.0)

 2021年8月4日05時33分に茨城県沖の深さ18kmでM6.0の地震(最大震度3)が発生した。この地震は、発震機構(CMT解)が西北西-東南東方向に圧力軸を持つ逆断層型で、太平洋プレートと陸のプレートの境界で発生した。 今回の震央付近では、8月3日から8月4日までに震度1以上を観測する地震が14回発生した(気象庁・資料18頁)。

(3)石川県能登地方の地震活動

 2021年7月11日09時15分に石川県能登地方の深さ13kmでM3.9の地震(最大震度4)が発生した。この地震は地殻内で発生した。この地震の発震機構は東西方向に圧力軸を持つ逆断層型であった。 今回の地震の震源付近では2011年12月17日にM4.3の地震(最大震度3)が発生したほか、2018年頃から地震回数が増加傾向にあり、2020年12月からより活発になっている。2021年6月26日にはM4.1の地震(最大震度3)が発生した。 2020年12月から2021年7月末までに震度1以上を観測した地震は16回発生した(気象庁・資料19頁)。
 この地震活動の開始以降、震源域に近い能登半島のGNSS連続観測点で南南西方向に最大約1cmの水平変位や、最大約2cmの隆起などの地殻変動が観測されている(国土地理院・資料20-21頁)。

(4)与那国島近海の地震活動

 GNSS連続観測によると、5月下旬から6月にかけて与那国島近海で発生した地震活動(最大の地震は5月27日8時54分、5月28日1時18分、M4.9)に伴い、与那国島で南方向に約1cmの小さな地殻変動が観測された(国土地理院・資料22頁)。


2.重点検討課題「地震発生予測に向けた沈み込み帯での地震準備・発生過程の物理モデル」の検討

 エネルギー収支を考慮した地震発生シナリオ構築の新手法、地震発生準備過程の数値モデリング、物理モデルを用いた地震の発生確率に対する評価に関する報告が行われ、地震発生の複雑さ・多様性を踏まえるとどのような地震発生予測が実現可能か、 地震発生予測の観点ではどのような物理モデルが有効といえるか、物理モデルを地震発生予測に活かすために今後どのような研究が特に必要か等について議論が行われた(コンビーナ:海洋研究開発機構・堀高峰委員資料25頁)。

◆エネルギー収支を考慮した地震発生シナリオ構築の新手法

 地震発生シナリオ構築の新手法として、既存のKinematic modelingとDynamic modelingの中間的な手法となるEnergy-based methodが提案された。 本手法は、Dynamic modelingよりも低い計算コストで地震シナリオを作成した上で、エネルギーバランスにより地震シナリオの実現性を評価する。 具体的には、Residual energyと呼ばれる地震発生条件の指標となるパラメータを導入し、その指標が地震サイクル内で正の値を示すシナリオは地震発生の必要条件を満たしていると評価するものである。 この手法により、Kinematic modelingでは得られなかった破壊力学を考慮したシナリオが構築できるようになった。今後は現実的なシナリオ構築のため過去の地震履歴を考慮した応力蓄積モデルや様々なスケーリング則の理解が必要であることが報告された(気象研究所・野田朱美研究官資料26頁)。

◆南海トラフ周辺におけるスロースリップイベントと地震発生準備過程の数値モデリング:近年の観測研究を踏まえて

 南海トラフの長期的スロースリップの発生を、3次元のプレート形状を導入した数値シミュレーションで再現した。東海、豊後水道、日向灘地域でみられるようなある程度周期的に発生する長期的SSEと、 四国中部、紀伊水道、紀伊半島北部地域でみられる不定期で間隔の長い長期的SSEを、摩擦パラメータの分布を仮定することで、ある程度説明できることが示された。後者の長期的SSEについては、そのすべり域が地震発生準備過程の後半になるにつれて浅くなる可能性が示唆された(防災科学技術研究所・松澤孝紀主任研究員資料27頁)。

◆SSE後の沈み込み帯地震の発生確率に対する単純な物理モデルでの評価:ヒクランギ巨大地震への適用

 2016年11月14日にニュージーランドで発生したMw7.8 Kaikoura地震に対して、物理モデルに基づいて地震後の巨大地震発生可能性の確率評価を実施した例が報告された。 シミュレーションで長期間の地震発生カタログを生成し、地震および地震に引き続き発生した余効すべり・SSEによる応力変化を様々なタイミングで与えた場合に、地震が誘発される確率が算出された。 その結果、地震後1年間程度の期間では地震発生確率が数%上昇するという結果が示された(海洋研究開発機構・堀高峰委員、京都大学・金子善宏准教授資料28頁)。


4.次回(第233回)重点検討課題
  「「予測実験の試行(08)-試行から実施への移行」について」の趣旨説明

 「予測実験の試行」は、これまで約6年間にわたって7回実施され、「試行」というテーマのもと、相応に確立された予測手法の紹介と、半年から1年間の予測とその後の観測結果が比較検証され、さらに物理モデルや新手法、既往モデルの課題や改善案などの提案もあり、最善のモデルを追求する前向きな議論が続けられてきた。 以上を踏まえ、令和3年2月の運営検討部会において、ある程度確立した手法について、実験「試行」から実験「実施」という形で実用化へ一歩踏み出すことが合意された。これを受けて、次回は、1)実験「試行」から実験「実施」へ向けての話題、2)「試行」段階で検討されたほかの予測要素の整理と課題の話題、について議論を行う予定である(コンビーナ:東北大学・遠田晋次委員<連名>海洋研究開発機構・堀高峰委員資料29-31頁)。


5.重点検討課題運営部会報告

 令和4年度前期の重点検討課題名が選定され、第235回は「東北日本の日本海側の地殻活動(仮)」について、第236回は「光ファイバーセンシング技術の地震・測地学への応用(仮)」について、それぞれ議論を行う予定であることが報告された(事務局資料32頁)。


各機関からの提出議題

《地殻活動モニタリングに関する検討》

【1】気 象 庁
1.	地殻活動の概況
 a.	地震活動
   O 全国M5.0以上の地震と主な地震の発震機構
    ・2021年5月~2021年7月の全国の地震活動概況を報告する。
2.	東北地方太平洋沖地震関連
   S 東北地方太平洋沖地震余震域の地震活動
3.プレート境界の固着状態とその変化
 a.日本海溝・千島海溝周辺
   O 宮城県沖の地震(5月1日 M6.8)
    ・2021年5月1日10時27分に宮城県沖の深さ51kmでM6.8の地震(最大震度5強)
      が発生した。この地震は、発震機構(CMT解)が西北西-東南東方向に圧力軸を持つ
      逆断層型で、太平洋プレートと陸のプレートの境界で発生した。
   S 福島県沖の地震(5月14日 M6.3)
   S 岩手県沖の地震(6月9日 M5.0)
   S 青森県東方沖の地震(7月26日 M5.2)
   O 茨城県沖の地震(8月4日 M6.0) ※期間外
    ・2021年8月4日05時33分に茨城県沖の深さ18kmでM6.0の地震(最大震度3)が
      発生した。この地震は、発震機構(CMT解)が西北西-東南東方向に圧力軸を持つ
      逆断層型で、太平洋プレートと陸のプレートの境界で発生した。今回の震央付近では、
      8月3日から8月4日までに震度1以上を観測する地震が14回発生した。
 b.相模トラフ周辺・首都圏直下
   S 東海・南関東地方の地殻変動
 c.南海トラフ・南西諸島海溝周辺
   S 南海トラフ沿いの地震活動
   S 東海地域から豊後水道にかけての深部低周波地震活動
   S 南海トラフ沿いの長期的スロースリップの客観検知
   S 東海・南関東地方の地殻活動
   S 紀伊半島北部から紀伊半島中部の深部低周波地震(微動)活動と短期的ゆっくりすべり
      (4月27日~5月5日)
   S 東海の深部低周波地震(微動)活動と短期的ゆっくりすべり(4月29日~5月6日)
   S 紀伊半島北部の深部低周波地震(微動)活動と短期的ゆっくりすべり(5月7日~16日)
   S 東海の深部低周波地震(微動)活動と短期的ゆっくりすべり(5月22日~28日)
   S 紀伊半島中部から紀伊半島西部の深部低周波地震(微動)活動と短期的ゆっくりすべり
      (7月20日~25日)
   S 四国東部の深部低周波地震(微動)活動と短期的ゆっくりすべり(5月19日~28日)
   S 四国西部の深部低周波地震(微動)活動と短期的ゆっくりすべり(6月4日~6日)
   S 四国中部から四国西部の深部低周波地震(微動)活動と短期的ゆっくりすべり
      (7月16日~8月1日)
 d.その他
   S 米国、アラスカ半島の地震(7月29日 Mw8.1)
4.その他の地殻活動等
   S 日高地方中部の地震(5月14日 M4.6)
   S 十勝沖の地震(5月16日 M6.1)
   S 上川地方中部の地震(6月20日 M5.4)
   S 福島県沖の地震(5月5日 M5.1)
   S 福島県会津の地震(7月18日 M4.7、M4.6)
   S 福島県沖の地震(7月27日 M4.5)
   S 千葉県南東沖の地震(6月7日 M5.1)
   O 石川県能登地方の地震(7月11日 M3.9)
    ・2021年7月11日09時15分に石川県能登地方の深さ13kmでM3.9の地震(最大震度4)が
      発生した。この地震は地殻内で発生した。この地震の発震機構は東西方向に圧力軸を持つ
      逆断層型であった。今回の地震の震源付近では2011年12月17日にM4.3の地震(最大震度3)が
      発生したほか、2018年頃から地震回数が増加傾向にあり、2020年12月からより活発になっている。
      2021年6月26日にはM4.1の地震(最大震度3)が発生した。2020年12月から2021年7月末までに
      震度1以上を観測した地震は16回発生した。
   S 八丈島近海の地震(7月16日 M5.4)
   S 愛媛県南予の地震(6月19日 M4.7)
   S 徳島県南部の地震(7月31日 M4.5)
   S 広島県北部の地震(8月2日 M4.4)※期間外
   S 熊本県熊本地方の地震(5月6日 M4.0)
   S 熊本県熊本地方の地震(6月8日 M3.9)
   S 奄美大島北西沖の地震活動(最大規模の地震:7月7日 M4.8)
   S 伊予灘の地震(7月17日 M5.1)
   S 千島列島の地震(7月13日 M6.2)
   S 台湾付近の地震(8月5日 M6.3)※期間外
   S 中国、チンハイ(青海)省の地震(5月22日 Mw7.4)
   S パナマ南方の地震(7月22日 Mw6.7)

【2】国土地理院 
1.	地殻活動の概況
 b.	地殻変動
   O GEONETによる全国の地殻水平変動
    ・GEONETによるGNSS連続観測から求めた最近1年間及び3か月間の全国の水平地殻変動を報告する。
   O GEONETによる2期間の地殻変動ベクトルの差
    ・最近3か月間の水平方向の地殻変動について、1年前の同時期の水平変動ベクトルとの差を取って
      得られた非定常的な変動の概況を報告する。
   O GNSS連続観測から推定した日本列島のひずみ変化
    ・GNSSデータから推定した日本列島の最近1年間のひずみ変化の概況を報告する。
2.	東北地方太平洋沖地震関連
   O 地殻変動ベクトル
    ・東北地方太平洋沖地震後における水平・上下の地殻変動について、全期間の累積及び最近3か月間の
      変動の概況を報告する。
   O GNSS連続観測時系列
    ・東北地方太平洋沖地震後の東日本におけるGNSS連続観測の時系列の概況を報告する。
   S 成分変位と速度グラフ
   O 変位速度のプレート収束方向に関する水平勾配(北海道~関東地方)
    ・東北地方太平洋沖地震後のプレート間の固着状況の変化について、電子基準点の変位速度のプレート
      収束方向に関する水平勾配によるモニタリングの概況を報告する。
3.	プレート境界の固着状態とその変化
 b.	相模トラフ周辺・首都圏直下
   S 伊豆半島・伊豆諸島の水平上下変動
 c.	南海トラフ・南西諸島海溝周辺
  【森~掛川~御前崎間の上下変動】
    S 電子基準点の上下変動 水準測量とGNSS連続観測
    S 高精度比高観測点の上下変動 水準測量とGNSS連続観測
    S 高精度比高観測
    O 森~掛川~御前崎間の上下変動 水準測量
    O 水準点2595(御前崎市)の経年変化
    S 水準点(140-1・2595)の経年変化
    S 掛川~御前崎間の各水準点の経年変化
    S 御前崎地方の上下変動 水準測量
   S 御前崎周辺 GNSS連続観測時系列
   S 駿河湾周辺 GNSS連続観測時系列
   S 東海地方の地殻変動
   S 東海地方の非定常地殻変動
   S 静岡県浜松市~御前崎~静岡市間の上下変動 水準測量
   O 紀伊半島西部・四国東部の非定常水平地殻変動(長期的SSE)
    ・2020年夏頃から紀伊半島西部及び四国東部において、これまでの傾向とは異なる地殻変動を
      GNSSで観測したので、その概況を報告する。
   S 紀伊半島 電子基準点の上下変動 水準測量とGNSS連続観測
   S 南海トラフ周辺 GNSS連続観測時系列
   S 南海トラフ沿いの地殻変動
   S 南海トラフ沿いの非定常地殻変動
   O 四国中部の非定常水平地殻変動(長期的SSE)
    ・2019年春頃から四国中部において、これまでの傾向とは異なる地殻変動をGNSSで観測したので、
      その概況を報告する。
   S 室戸岬周辺 電子基準点の上下変動 水準測量とGNSS連続観測
   S 愛媛県八幡浜市~今治市~四国中央市間の上下変動 水準測量
   O 九州北部、南部の非定常水平地殻変動(長期的SSE)
    ・2020年夏頃から九州北部、南部において、これまでの傾向とは異なる地殻変動をGNSSで
      観測したので、その概況を報告する。
4.	その他の地殻活動等
   S 北海道太平洋岸 GNSS連続観測時系列
  【2021年5月1日に発生した宮城県沖の地震に伴う地殻変動】
    Ο 地殻変動ベクトルとGNSS連続観測時系列
     ・GNSS連続観測で地殻変動が検出されたので、その概況を報告する。
    Ο すべり分布図
     ・GNSSで観測された地殻変動を基に、プレート面上の断層すべりを仮定してすべり分布を
       推定したので、その概況を報告する。
    Ο 震源断層モデル
     ・GNSSで観測された地殻変動を基に震源断層モデルを推定したので、その概況を報告する。
   S 伊豆東部地区 GNSS連続観測時系列
   S 伊豆諸島地区 GNSS連続観測時系列
  【2020年12月~2021年7月にかけての石川県能登地方の地震活動】
    Ο 地殻変動ベクトルとGNSS連続観測時系列
     ・GNSS連続観測で地殻変動が検出されたので、その概況を報告する。
    Ο 「だいち2号」によるSAR 干渉解析結果
     ・だいち2号のデータの解析を行ったので、その概況を報告する。
  【2021年5月下旬~6月にかけての与那国島近海の地震活動】
    Ο 地殻変動ベクトルとGNSS連続観測時系列
     ・GNSS連続観測で地殻変動が検出されたので、その概況を報告する。
  【2021年8月14日ハイチの地震に伴う地殻変動】
    Ο 「だいち2号」によるSAR 干渉解析結果
     ・だいち2号のデータの解析を行ったので、その概況を報告する。

【3】北海道大学

【4】東北大学理学研究科・災害科学国際研究所

【5】東京大学地震研究所

【6】東京工業大学

【7】名古屋大学

【8】京都大学理学研究科・防災研究所
4.	その他の地殻活動等
   S 能登半島の最近の地殻変動について

【9】九州大学

【10】鹿児島大学

【11】統計数理研究所

【12】防災科学技術研究所
3.	プレート境界の固着状態とその変化
 c.南海トラフ・南西諸島海溝周辺
   O 日本周辺における浅部超低周波地震活動(2021年5月~7月)
    ・2021年5月から7月までの間に掲載基準を満たす超低周波地震活動は検出されなかった。
      ただし、波形相関解析により、日向灘~奄美大島沖において5月下旬から7月中旬に
      断続的な超低周波地震活動があったことを確認した。
   S 南海トラフ周辺における最近の傾斜変動
   O 西南日本の深部低周波微動・短期的スロースリップ活動状況(2021年5月~7月)
    ・短期的スロースリップイベントを伴う顕著な微動活動が、紀伊半島北部から中部
     (5月9日~16日)、四国中部から豊後水道(7月16日~8月1日)において発生した。
      これ以外の主な深部低周波微動活動は、東海地方(4月30日~5月4日)、紀伊半島中部
     (4月27日~5月4日)四国東部(5月20日~6月2日)で観測された。
4.	その他の地殻活動等
   O 2021年7月29日アラスカ沖で発生した地震による津波の観測記録

【13】産業技術総合研究所
3.	プレート境界の固着状態とその変化
 c.南海トラフ・南西諸島海溝周辺
   S 東海・伊豆地域における地下水等観測結果(2021年5月~2021年7月)
   S 紀伊半島~四国の地下水・歪観測結果(2021年2月~2021年4月)
   S 東海・紀伊半島・四国における短期的スロースリップイベント(2021年5月〜2021年7月)
4.	その他の地殻活動等
   S 神奈川県西部地域の地下水位観測(2021年5月〜2021年7月)
   S 岐阜県東部の活断層周辺における地殻活動観測結果(2021年5月〜2021年7月)
   S 近畿地域の地下水・歪観測結果(2021年5月〜2021年7月)
   S 鳥取県・岡山県・島根県における温泉水・地下水変化(2021年1月〜2021年7月)

【14】海上保安庁
3.	プレート境界の固着状態とその変化
 c.南海トラフ・南西諸島海溝周辺
   S 南海トラフ沿いの海底地殻変動観測結果

【15】海洋研究開発機構
3.	プレート境界の固着状態とその変化
 c.南海トラフ・南西諸島海溝周辺
   O 2021年8月4日頃から開始したSSEについて(速報)
    ・南海トラフ孔内(間隙水圧)観測で、2021年8月4日頃から数日間、
      浅部ゆっくりすべりによると思われる応力変化が捉えられた。

【16】その他の機関
記載分類は以下のとおりとなっています。
1.地殻活動の概況
 a.地震活動
 b.地殻変動
2.東北地方太平洋沖地震関連
3.プレート境界の固着状態とその変化
 a.日本海溝・千島海溝周辺
 b.相模トラフ周辺・首都圏直下
 c.南海トラフ・南西諸島海溝周辺
 d.その他
4.その他の地殻活動等

 ・口頭報告(O)
 ・資料提出のみ(S)