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地下天気図 ー RTM 法および関連する技術ー 東海大学 地震予知研究センター 長尾年恭 東海大学 地震予知研究センター 長尾年恭 2011.7
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大地震の前に何が起こるか？ 昔から、大地震の前には地震活動が変化 する可能性が指摘されていた 特に顕著な前兆現象と考えられていたの は大地震の前に通常より地震活動が低下 する現象（地震活動静穏化）の存在 今回提示する方法は、地震活動の微細な 変化を効率的に抽出する方法である
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RTM 法とは（１） RTM 法とは、東海大学が開発した新しい地 震活動評価のためのアルゴリズム R は距離（ region ） 、 T は時間 (time) 、 M は地震の大きさ (magnitude) を表す RTM の値は R, T, M の積として定義される 解析対象地点の近傍で最近大きな地震が 発生すると RTM の値が大きくなる
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RTM 法とは（２） RTM の式 ・ RTM の値は過去一定期間内の地震活動の推移を示す指標とな る ・負の値が大きいほうが地震活動が静穏であることを意味する
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RTM 法の特徴 R, T, M の３つのパラメータは標準偏差に よって規格化（ normalize) されており、さ らに平均値を差し引いているため、異常 がなければ常に０となる 上記の３つの値の積を計算しているため、 結果としてほとんどの期間でゼロ近辺を 示す ⇒ この結果、 RTM 値は異常があると大きく変化する
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RTM 計算に必要なパラメータ ・ r 0 ：特性距離 ・ r_max : 計算打ち切り距離 ・ t 0 ： 特性時間 ・ t_max : 計算打ち切り時間 ・ M_min : 計算に使う最小のマグニチュード
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空間 時間 R max = n ・ r 0 i 番目の地震の 震源 評価地点 (x,y) T max = n ・ t 0 i 番目の地震の 発生時刻 titi t past RTM の具体的な計算法 現在 ｎ は倍率：通常は２から４
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RTM/RTL 値 RTM 法の利点 ー 2000 年鳥取県西部地震を例としてー 地震活動活発化 地震活動静穏化 積算の地震数 Huang and Nagao (2002) GRL 下の図は地震活動の評価でよく使われ る発生した地震の積算数のグラフ．上 のグラフと同じデータを使っている． RTM 法がいかに鋭敏かわかる 地震発生！
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RTM 法における結果の例 地震発生！ 阪神大震災（１９９５）前の RTM の値の変化
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2008 年，岩手宮城内陸地震 （ M ：７．２） 2007 年，能登半島の地震 （ M ：６．９） 地震発生！
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東日本大震災前 に観測されてい た RTM 値の異常 （震源近傍での地 震活動の活性化） グレーの部分は地震活動が存在 しないため評価できない地点
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東日本大震 災前に観測 されていた RTM 値の異 常 （日本列島全域 にわたる地震活 動の静穏化） グレーの部分は地震活動が存在 しないため評価できない地点
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ＲＴＭの異常（時系列変化） 釧路沖 震源 紀伊半島沖
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まとめ 1995 年の阪神淡路大震災以降に発生した 被害地震（鳥取県西部、十勝沖、中越、 中越沖、能登半島、岩手・宮城内陸、駿 河湾）等で顕著な異常を抽出。現在さら なる解析を進めている ２０１０年のハイチの地震でも顕著な異 常を抽出 現在、さらなる手法の開発と自動異常判 別のアルゴリズムを開発中
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さらなる発展のために（１） ＲＴＭ法は地震活動の数年から数か月と いう時間についての評価法 さらなる地震発生時期の特定のためには、 臨界現象の物理学を応用した Natural Time (NT) 解析を使用 より長期（５年ー）の評価法としてはロ シアおよびアメリカで開発されたＭ８と いうアルゴリズムを併用
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Natural Time 解析とは ギリシャで発見された臨界現象を扱う新 しい時間概念 アテネ大学のバロストス教授が発見 すでにギリシャの地震予知で地震前兆電 磁シグナルと併用して、数日の精度での 予測に成功 長尾年恭は 1991 年にバロストス教授のも とに１年間留学
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臨界現象を地震活動に適用した解 析 Natural time analysis ↑ 東日本大震災前 横軸は地震の個数 ↓ 阪神大震災前 アテネ大学、東京学芸大学、 東海大学による解析 アテネ大学、東京学芸大学、 東海大学による解析
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ＮＴ解析による東日本大震災前の異常 横軸を通常の時間軸とした ＮＴ解析による東日本大震災前の異常 横軸を通常の時間軸とした 2011 年１月 ３月９日 赤線が実際のデータ それ以外の線は検証のためのデータ
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さらなる発展のために（２） より長期、広域的な予測のためにロシアおよ びアメリカで開発されたＭ８（ Magnitude 8 ） アルゴリズムの併用 Ｍ８は地震活動度、そのゆらぎ、地震の集中 度などのパラメータを評価し、異常が一定基 準を超えた場合に５年間の期限を切ってどの 領域でＭ８クラスの巨大地震が発生するかを 評価する手法 日本では東海大学が研究の窓口となっている
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東日本大震災に関連したＭ８の予測 Ｍ８グループでは 2006 年 1 月に警報を発令、その期限は 2011 年 1 月であった。 厳密に言えばこの予測は失敗ではあった。しかし５年というのは機械的に決めた ルールであり、我々は評価できるのではないかと考えている。
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Ｍ８の予測の結果（時空間分布） 過去２５年間の西太平洋域のすべてのＭ８クラスの地震についての結果 空間的 時間的 予測失敗 False alarm 発生したが 領域失敗 （Ｍ８での重要な点は空振りはあっても見逃しは無いという点と評価している）
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ＲＴＭ法の広域的な異常 の 時間的変化（抜粋） 参考資料
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地震発生！
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