※一部修正を加えました。
梅野健 情報学研究科教授、岩田卓也 同博士前期課程学生は、複数のGPS観測局から電離圏の電子数異常を捉え、マグニチュード7以上の大地震発生予測につながりうる、実用的なデータ解析手法を開発しました。公開されているデータのみを用いるデータ解析手法であり、将来的には大地震発生の1時間から20分前といった直前の異常検知に資する可能性があります。今後他の研究グループによる正確性の検証が進むと考えられます。
本研究成果は、2016年9月30日に米国の学術誌「Journal of Geophysical Research ‐ Space Physics」に掲載されました。
研究者からのコメント
左から、梅野教授、岩田博士前期课程学生
この研究のポイントは、携帯電話の一つの通信方式であるCDMA, 電波望遠鏡、重力波観測で用いられている、相関検波による微弱信号検出技術を、約1300のGPS観測局からなるGEONETのデータ解析に新しく応用し、また人工知能の予測技術も取り入れ今まで見れなかった大地震直前の電離圏電子数データの異常を捉えたことにあります。
また、本研究成果は、マグニチュード７以上の大地震発生１时间前から20分前の直前予测の可能性、マグ二チュード7以上の大地震警报システム构筑に道を开くものであり、今后国土地理院の骋贰翱狈贰罢で公开するデータ等を用いて、本手法の异常検知能力の第叁者検証が进むことが期待できます。また、东北地方大洋冲地震以外の国内外の大地震にも本手法を适応し、地震直前异常が観测できる地震の大きさ(惭飞)の最小値、地震直前の电离圏电子数异常の物理的説明を与えること、そして、地震の大きさと电离圏异常の特徴との関係といった课题の解明に取り组む予定です。
概要
地球の上空には电离圏と呼ばれる电子が広がる层が存在し、卫星通信にしばしば遅延や测定误差をもたらす要因となっています。电离圏は地震や火山、太阳フレアなどの自然现象やミサイル発射などの人為的事象によって影响を受けます。电离圏电子数の観察によるマグニチュード8以上の巨大地震発生前の异常検出は、2011年东北地方太平洋冲地震の本震直前に电离圏电子数の异常増加现象が発见されて以降、注目され研究されてきました。
これらの従来のデータ解析法では、その异常を検知するために地震発生后のデータが必要で地震の直前予测には直接利用できず、又、异常が検知されたにも関わらず、该当する巨大地震が発生していないなどの予测误差があるなど、未だ确固たる异常検知用法として确立されていませんでした。また、マグニチュード8以上の地震の电离圏电子数の异常は検知されていましたが、それ以下のマグニチュード7クラスの地震では异常は検知されていませんでした。
そこで、本研究グループは、クエーサー电波検出に用いられる复数局电波干渉をヒントに、复数骋笔厂観测局データに対する相関解析法を开発し、マグニチュード9.0の2011年东北地方太平洋冲地震の本震、マグニチュード7.3の叁陆冲地震（2011年东北地方太平洋冲地震の前震）、マグニチュード7.1の东北地方太平洋冲地震の余震の直前に上空の电离圏电子数の异常を捉えることに成功しました。
図2：东北地方太平洋冲地震発生时刻の平成23年3月11日14时46分の4分前の14时42分に観测された相関値颁（迟）の分布図。
黒の■が震源地を示し、青色の线がプレート境界を示す。赤色の点が异常と判定された位置を表す。
详しい研究内容について
书誌情报
【顿翱滨】
Takuya Iwata and Ken Umeno. (2016). Correlation analysis for preseismic total electron content anomalies around the 2011 Tohoku-Oki earthquake. Journal of Geophysical Research: Space Physics, 121.
- 京都新聞（9月30日夕刊）、産経新聞（9月30日夕刊 1面）、中日新聞（9月30日夕刊 1面）、日刊工業新聞（10月20日 23面）および毎日新聞（10月1日夕刊 7面）に掲載されました。
