仮想地震で現実のリスクを予測

Tiffany Trader

スタンフォード大学の科学者たちは、南部サンアンドレアス断層に沿って発生する大地震の影響を予測することができる「仮想地震」技術を考案した。

新技術について注目すべきことは、本当の地震が発生した場合に生じた地盤の動きや揺れの危険を予測するためにこれらの「バーチャル地震」を作るため、地球の海で発生した微弱な振動を必要としていることである。

革新的な研究は、科学ジャーナルの1月24日号に掲載された。その結果、大地震が街の南側で発生した場合、ロサンゼルスが予想以上強さの地面の動きを経験することを示している。

主執筆者のMarine Denolleは最近、スタンフォード大学から地球物理学の博士号を取得し、現在はサンディエゴのScripps海洋研究所で働いている。「私たちは、南部サンアンドレアス断層上での大地震を再構築するために、私たちの仮想地震のアプローチを使用して、このような地震によるロサンゼルスの都市環境の反応を研究しました。」と彼女は説明する。

研究は、地震がない状況であっても、背後で地震活動が依然存在するという事実に基づいている。「地面に地震計を入れても地震ががない場合、何を記録しますか？　それは何かを記録することが分かります。」と研究リーダーでスタンフォード大学地球物理学教授のGreg Berozaは指摘する。

その機材は、環境地震波フィールドと呼ばれる連続信号を感知している。フィールドは、固体地球と海の波が接触することによって生成される。波の衝突は、海底と地球の地殻内へ海を通り抜けるうねりの圧力パルスを生成する。Berozaは、その波は地震による地震波よりも数十億倍弱いと説明する。

科学コミュニティでは、一世紀ほど前から環境地震波フィールドについて知られているが、これは地震研究を進めるために迷惑であると主に見なされていた。何故なら、フィールドが弱く、地球の地殻中にランダムに現れるので、単離することも困難だったが、技術が過去10年間に渡って改善して来ている。新しい信号処理技術は、それらがある地震計から別のモノを通って移動する波をよりよく追跡することができる。

研究グループは、一層これらの技術を洗練し、環境地震波を測定するために、サンアンドレアス断層に沿って地震計を設置した。地震計のデータを使用して、グループは本当の地震が発生し、地球内部の深いところから地震波が来たかのように見せるために数学的手法を採用した。

チームは、2006年からスーパーコンピュータシミュレーションで新しい予測を比較することによって、仮想地震アプローチの正確さを確認した。新しい技術の有望な側面は、同じレベルの計算パワーを必要としないことであり、なのではるかに手頃である。

調査からの主な発見は、マグニチュード7.0以上の大地震が、ソルトン湖の近くの南部サンアンドレアス断層に沿って発生した場合、ロサンゼルスには増加的地盤変動のリスクがあるということだった。

「地震波は、ロサンゼルスの下にある堆積盆地内に基本的に導かれます。」とBerozaは言った。「一旦そこで波が反響し、増幅され、そうでなければ生じないであろう強い揺れを引き起こします。 」

グループにとっての次のステップは、堆積盆地の上に位置している世界中の他の都市で、仮想地震技術をテストすることである。このような場所の例としては、東京、メキシコシティ、シアトルとサンフランシスコのベイエリアの一部が含まれている。