東京エリアの確率論的震害予測


A new probabilistic seismic hazard assessment for greater Tokyo
in press, Phil. Trans. R. Soc. A, doi:10.1098/rsta.2006.1808 (2006).
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Ross S. Stein1, Shinji Toda2, Tom Parsons1, E. Grunewald1,3
(1) U.S. Geological Survey 345 Middlefield Rd., MS 977 Menlo Park, CA 94025 U.S.A.
(2) Active Fault Research Center, AIST, Tsukuba, Japan
(3) Department of Geophysics, Stanford University, USA

東京エリアには日本の1.27億人の人口の内、四分の一もの人々が住んでおり、直下型大地震がこの首都を1703年、1855年と1923年に襲っている。1923年の地震では10万5千人もの命が奪われた。

我々日米共同研究チームは新しい東京エリアの震害予測法を用い、東京の豊か且つ複雑である地震災害データを有効利用する。研究に使用されたデータは、有史以前の隆起海成段丘と津波堆積物(7000年の間にマグニチュード8が17回)、新しくデジタル化された歴史地震のデータ(400年の間に1万件もの震度観測)、近代の地震観測網(過去30年間で30万回の地震)、テクトニック構造を再解釈する為に用いる世界に誇る測地システムGEONET(過去10年間において150GPSベクトル)、主な活断層とその滑り速度、そしてそれらの地震周期の概算である。

我々は太平洋プレートの一部の断片が東京下でフィリピン海とユーラシアプレートの間に挟まれていると提案する。この関東下のプレートの断片が東京の1855年の安政江戸地震(M~7.3)を含む大地震(M≦7.5)のパターンをコントロールしていると思われる。東京エリアの地震周期とマグニチュードを調べると安政江戸レベルの地震はかなり頻繁(平均30年の間に~26%の確率)だと思われる。このような地震が総合確率予測を影響することになる。それとは対称的に、1923年に起きた様なM≧7.9のプレート境界型地震のリニューアル(時間依存性)確率はこれから30年の間にわずか0.5%、平均30年の間で~10%である。総合的に見て、東京、川崎、横浜を深刻な地震振動(0.9g)が襲う可能性はこれから30年の間に~30%である。

だが、一般的にこのような地震予測はどうやったら正確だと立証出来るのであろうか?我々は、関東の歴史的地震記録を用い、震度観測に基づく新たなる地震確率計算法を可能にする。この方法は観測データが少ない地域においてもロバストな地震の空間分布が推定できる。この方法を用いて計算した巨大地震の周期は平均30年の間に東京、川崎、横浜で〜35%、千葉で〜10%である。この値は、独立した別の方法で先程推定した確率と合致しており、東京の災害が深刻なものであるという我々の見解を裏付ける。日本の政府によるとこのような首都直下型のM~7.3レベルの地震の被害は100兆円を越えると想定される。我々の地震確率計算によると1.3兆円/年の損害が予測される。

Peak Intensities figure, link to PDF file

過去400年に観察されたピーク震度。 観察された震度分布(b)1923年M=7.9 関東 (c)1855年M~7.4安政江戸 (d)1703年M~8.2元禄地震[Bozkurt, et al., in prep.]と、これら3つの地震と共に推定された震源も表示する。

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