社団法人 物理探査学会
第116回(平成19年度春季)学術講演会


断層運動による動的な海底地盤変動を考慮した3次元津波シミュレーション

講演要旨(和文)
津波波源域において、水の圧縮性を考慮した場合、津波の他に音響波の発生が予測されており、2003年十勝沖地震の際に、地震発生帯直上の海底にある水圧計等で、それらの現象が検知された。そこで本研究では、断層運動によって生じる動的な海底地盤の時空間的な変動を考慮した津波及び音響波の数値計算を行った。動的な海底変動を考慮した場合と静的な変動を初期水面波形とした場合とを比較することによって、震源域における水面の波高の様子の比較を行った結果、震源近傍において、動的モデルでは海底変動の動きに伴って水面が変動することがわかった。また、断層の破壊方向のディレクティビティ効果により、その波高が断層破壊方向で大きくなっていることやRayleigh波によって励起された水面波の伝播が確認できた。また、音響波の伝播シミュレーションの結果から、レイリー波起源と思われる音響波が発生している可能性があることが明らかになった。

講演要旨(英文)
At the 2003 Tokachi-oki earuthquake of M8, seafloor phenomena such as a generation process of tsunami, seafloor uplifts, etc., were observed using a cabled observatory installed on the seafloor. Pressure fluctuations that took place co-seismically showed about 100 times in amplitude to those observed as the uplifts. It has been already studied by many authors that the uplift of seafloor generated not only tsunami but high amplitude acoustic waves which reflect the compressibility of seawater. In the present study, 3-D numerical tsunami and acoustic wave simulation due to seafloor movement by the seismic fault was carried out. We separately calculate the seafloor movement using mirror method in the time domain and compressible fluid using finite different method. Consequently, the movement of the sea surface near the epicenter by the present dynamic model is different from one by the conventional static model, but the height of tsunami wave far from the epicenter is not so different between the two models. It was clarified that the acoustic wave could be generated by the Rayleigh wave. The present research indicates that dynamic simulation is necessary in order to develop more accurate tsunami warnings systems using a cabled observatory installed on the seafloor.