南海海槽特大地震：修订间差异

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与时间预测模型推算的88.2年平均活动间隔相符，从正平至昭和的活动间隔偏差，用[[最大似然估计|最大似然法]]求得的变动系数（标准偏差）α的值为0.20，考虑到数据较少，将α视为0.20-0.24。使用BPT（Brownian Passage Time) 分布作为[[概率密度函数]]计算了30年内的发生概率<ref name="j1305-44" />。
与时间预测模型推算的88.2年平均活动间隔相符，从正平至昭和的活动间隔偏差，用[[最大似然估计|最大似然法]]求得的变动系数（标准偏差）α的值为0.20，考虑到数据较少，将α视为0.20-0.24。使用BPT（Brownian Passage Time) 分布作为[[概率密度函数]]计算了30年内的发生概率<ref name="j1305-44" />。

虽然接下来也有发生最大级别（M9超）的地震的可能性，但发生频率（包括历史上的）比起以100 - 200年间隔发生的地震要「低一位数以上」<ref>[[#j1305|地震調査委員会]]、2013年5月、主文6,12,13頁</ref>。

「时间预测模型(time predictable model)」是计算地震导致的位移量和到下次地震的恢复时间比例的模型，与之相对的「滑移预测模型(slip predictable model)」是计算从上一次地震开始的应变累积和地震导致的位移量比例的模型。但无论哪个模型都是不完美的<ref>[[#Thorne2002|T.Lay(2002), p676-681.]]</ref>。

虽然多数断层都较弱且有遵循时间预测模型的倾向，但1977年島崎邦彦认为南海海沟沿线的地震并不能适用时间预测模型<ref name="Shimazaki1977" />。

对时间预测模型的适用有以下几个问题点<ref name="j1305-45">[[#j1305|地震調査委員会]]、2013年5月、説明文45-46頁</ref>。
* 认定了南海海沟沿线特大地震的震源区域的多样性，却仍只通过室津港的隆起进行评价。
* 若计算隆起量和它的恢复时间比例的话，平常室津港的沉降速度为13mm/年，和水准测量的沉降速度5-7mm/年存在较大差异。
* 島崎邦彦列举的可适用时间预测模型的地震除了昭和南海地震，只有宝永和安政两个地震。也有研究指出，若从白凤地震之后计算的话时间预测模型则不能成立<ref>Rubinstein, J.L., W.L. Ellsworth, K.H. Chen, and N. Uchida（2012): The Time and Slip-Predictable Models Cannot be Dependably Used to Predict Earthquake Behavior 1: Repeating Earthquakes, J. Geophys. Res., v. 117, B02306, {{doi|10.1029/2011JB008724}}</ref>。
另外，若南海海沟地震被其他地震诱发，发生时间受诱发限制，时间预测模型也不能成立<ref>[[#Toda (2016)|遠田(2016), p213-215.]]</ref>。


== 历史 ==
== 历史 ==

2020年12月17日 (四) 10:53的版本

南海海沟的位置

南海海沟特大地震（日语：南海トラフ巨大地震／なんかいトラフきょだいじしん），是预测将会发生在菲律宾海板块与阿穆尔板块[注 1]板块边界俯冲带的，震源地沿南海海沟的特大地震[1][2]或超级地震[3][4]。完整称作「南海海沟沿线的特大地震」[5][6][7]。

此外，2011年8月日本内阁府设立的「南海海沟的特大地震模型研讨会」，将预测中南海海沟可能发生的最大规模地震，称为「南海海沟特大地震」，本条目也将基于此进行解说。

南海海沟的地震特征与「地震画像」

预测中将出现最大M9.1规模的南海海沟特大地震震源地（2013年、日本地震调查研究推进本部 地震调查委员会）
南海海沟特大地震带来的灾害，将会是波及极大范围的

特大海啸，伴随着剧烈摇晃，以西日本为中心，
发生超过东日本大震灾的巨大人身、财产灾害。
对我国国民生活、经济活动全体，造成极为深刻的影响。

甚至已经预测到会发生可以说是国难的巨大灾害。
日本中央防灾会议、2012年[8]

南海海沟地震，大约以90 - 150年（若以中世纪前的记录来看则是大于200年）的间隔发生，每次将间隔数小时至数年（或是同时）发生震源地位于东海、东南海、南海的三场地震（联动型地震）的说法已成为定论。但另一方面，对庆长地震的震源位于南海海沟的说法存在反对意见，也有认为南海海沟的地震是间隔200年发生的见解[9]。

根据通过地震计获得观测记录的昭和的地震，以及通过地质调查及文献资料推算出的较早的地震，可以推测出今后也将以同样的间隔发生地震。无论历史还是预测都是里氏8级以上的特大地震，会因摇晃及海啸造成巨大灾害。

此外，之后的研究发现，每发生一次地震，震源地都在一点点发生变化。例如，即使是同样南海道海面的地震，相对于1854年安政南海地震的震源地南海道海面全域，1946年昭和南海地震的推测震源地为西侧四分之一处。[10]另一方面，东京大学地震研究所的瀬野徹三表示，有必要改变东海・东南海・南海这样地震的三种分类，他提出可以分类为与南海海沟东边的震源地（东南海的一部分以及东海）联动，断层破坏直至静冈附近的「安政型」，和不与震源地联动静冈不发生断层破坏的「宝永型」两种[2]。

1498年明应地震以来的文献资料丰富，人们一直认为发生间隔固定在100年前后（下文南海海沟地震的发生范围（旧看法）图表）。但是，在这之前几乎没有关于东海道的地震的发生记录，1361年正平地震以前的间隔情况也存在记录缺损，比如，在多处发现了被认为是13世纪前半的海啸及土壤液化痕迹，虽可以考虑用于弥补记录，但也有从无确切证据的1096年永长地震以前的海啸堆积物的研究中给出可能是以100年和200年的周期交错的说法[11]。土壤液化痕迹因存在内陆局部地震的可能性，以及推测年代范围的问题，还需要继续研究[12]。另一方面，也有研究尝试通过板块的相对运动、板块边界的摩擦特性来模拟地震联动的发生情况，虽然成功再现了联动性，但也存在地震发生间隔等与历史记录不一致的点[13][14]。

南海海沟全域几乎同时发生断层破坏的地震规模极大，一般认为1707年宝永地震是日本最大级的地震。1854年的安政地震虽然比昭和地震更大[15]，但宝永地震比安政地震规模还要更大。例如在须崎（现在高知县须崎市），安政海啸止于5-6m的高度，而宝永海啸则到达了海拔11m左右的高度，部分地点甚至能到达18m的高度[16]。根据土佐藩的受害报告，安政地震房屋损毁3,082栋，冲垮3,202栋，烧毁2,481栋。宝永地震房屋损毁5,608栋，冲垮11,167栋[17]。因安政海啸破坏导致荒废的部落在土佐国有4处，而根据《谷陵記》记载，宝永海啸的荒废地点多达81处[18]。

进入21世纪后，据研究，高知县土佐市Kanigai湖（蟹ヶ池）中发现了宝永地震导致的特大海啸堆积物，且与宝永地震相同，留下海啸堆积物规模的地震痕迹以300-600年的间隔被找到。另外，还发现了比宝永地震更厚的，推测是2000年前留下的海啸堆积物，指出了曾发生过比宝永海啸更大规模海啸的可能性[7][19][20]。

另外，也存在如昭和南海地震中被确认的一样，并非单纯的板块间地震，而是伴随着分叉断层（splay fault；从主要断层分裂出来的细小分支断层）滑移的可能性。沿南海海沟也发现了大量可能是过去产生的分叉断层[21]。有研究也指出，较大震源区域导致长周期地震动（long-period earthquake ground motion）也越发显著，距离震源较近的大阪、名古屋等平原大都市，高层建筑和油罐也有受灾的危险[22]。关于这一点，日本古文献中也常有能以发生了持续“半時”（约1小时）强震动做出解释的地震记录，虽然有看法认为这只是出于对大地震的恐惧写出的夸张表现，但也有学者认为这是发生了如联动型地震，震源区域的扩大导致破坏到达的时间变长，在这之中又出现了新的断层等产生了破坏时间较长的多重地震，再加上震后活跃的余震，文献表现出了实际的震动情况[23][24]。

如上述一般，南海海沟的海沟型地震，有着重复发生的「再现性」和在多个固有地震的震源地同时发生的「联动性」两大特征。而且，在南海海沟，约2000万年前的较年轻的板块下沉，因厚度薄加上温度高，以低角度下沉，板块边界容易发生黏着，震源地离陆地较近，容易产生巨大灾害[25]。在南海海沟，菲律宾海板块和欧亚大陆板块（阿穆尔板块）的板块间几乎接近100%完全黏着，以每年约6.5cm的速度向日本列岛挤压，其产生的动能大多数都以地震的形式释放。但纪伊半岛前端的潮岬海面附近，存在板块黏着较弱容易滑动的区域，被认为与1944年昭和东南海地震、1946年昭和南海地震都以这片区域为震源，断层的破坏分别向东西方向前进有深层关联[26]。

有文章将可能因这场地震导致的灾害仿照「东日本大震灾」称为「西日本大震灾」[27]。2011年日本东北地方太平洋近海地震（东日本大震灾）发生后，日本社会对南海海沟特大地震的担忧加剧，日本政府在中央防灾会议上设立了「南海海沟特大地震对策研究工作小组」进行相关研讨。该工作小组在2012年7月整理的中间报告中，将在南海海沟可能发生的最大规模地震描述为「超过东日本大震灾、可以说是国难的巨大灾害」[28][29][8]。

日本土木学会在2018年6月7日发布的测算结果表明，南海海沟特大地震发生后20年产生的损失总额最高可能达到1410万亿日元[30]。

地震的发生概率

使用时间预测模型的情况

发生概率等的评价（地震调查委员会）
区域 类型 规模 (M) 30年内发生的概率
南海海沟 板块间地震 M8 - 9级 截至2013年1月1日 60% - 70% 左右[31]
截至2018年1月1日 70% - 80% 左右[32]
高知县室户市室津渔港。南海海沟特大地震发生时若隆起将导致船只无法入港，不断进行挖掘作业变深了[33]。
根据时间预测模型对南海海沟特大地震的预测。室津港的隆起量：宝永1.8m（预计）, 安政1.2m, 昭和1.15m隆起。
基于BPT分布对南海海沟特大地震的预测。2019年起30年内的发生概率。

作为接下来可能发生的地震，我们着眼相较从前范围更广的M8 - 9级地震。通过基于高知县室津港在历代南海地震（宝永·安政·昭和）中的隆起量和地震发生间隔的关系制作的时间预测模型[34][35][36]，推测出下一次的M8级地震将发生在昭和南海地震之后的88.2年，并以此计算出了上表的概率。

室津港在昭和南海地震中的隆起量，根据潮位变化推算为115cm（津呂）[37]，安政南海地震据曾管理室津港的官员久保野家的记录为四尺(1.2m)[38]，宝永地震则据久保野家的记录，震前和震后59年水深差为五尺[38]，补正59年间的变动后推算为1.8m[34]。

与时间预测模型推算的88.2年平均活动间隔相符，从正平至昭和的活动间隔偏差，用最大似然法求得的变动系数（标准偏差）α的值为0.20，考虑到数据较少，将α视为0.20-0.24。使用BPT（Brownian Passage Time) 分布作为概率密度函数计算了30年内的发生概率[36]。

虽然接下来也有发生最大级别（M9超）的地震的可能性，但发生频率（包括历史上的）比起以100 - 200年间隔发生的地震要「低一位数以上」[39]。

「时间预测模型(time predictable model)」是计算地震导致的位移量和到下次地震的恢复时间比例的模型，与之相对的「滑移预测模型(slip predictable model)」是计算从上一次地震开始的应变累积和地震导致的位移量比例的模型。但无论哪个模型都是不完美的[40]。

虽然多数断层都较弱且有遵循时间预测模型的倾向，但1977年島崎邦彦认为南海海沟沿线的地震并不能适用时间预测模型[34]。

对时间预测模型的适用有以下几个问题点[41]。

  • 认定了南海海沟沿线特大地震的震源区域的多样性，却仍只通过室津港的隆起进行评价。
  • 若计算隆起量和它的恢复时间比例的话，平常室津港的沉降速度为13mm/年，和水准测量的沉降速度5-7mm/年存在较大差异。
  • 島崎邦彦列举的可适用时间预测模型的地震除了昭和南海地震，只有宝永和安政两个地震。也有研究指出，若从白凤地震之后计算的话时间预测模型则不能成立[42]。

另外，若南海海沟地震被其他地震诱发，发生时间受诱发限制，时间预测模型也不能成立[43]。

历史

南海·东南海·东海地震的震源地

预测与研究

蟹ヶ池（海啸湖）。高知县土佐市龙。

设想

警戒态势

地震与地形

南海海沟与西日本的地形

日本近海的类似联动型地震

脚注

  1. ^ 一般认为是与欧亚大陆板块的聚合板块边缘，但也有声音认为南海海沟的地震应考虑上阿穆尔板块向东北日本的东进。

參考資料

參照

  1. ^ 石橋克彦“南海トラフ巨大地震 -歴史・科学・社会”岩波出版、2014年
  2. ^ 2.0 2.1 瀬野徹三(2011): 「南海トラフ巨大地震 -その破壊の様態とシリーズについての新たな考え」PDF, 東京大学地震研究所, 2011年
  3. ^ 島崎邦彦. 日本の巨大地震と超巨大地震 (PDF). 第57回 東レ科学振興会科学講演会記録. 2007 [2019-12-05]. 
  4. ^ 小山順二, 都筑基博, 蓬田清, 吉澤和範(2013): 2011年東北沖超巨大地震が明らかにした超巨大地震の多様性, 北海道大学地球物理学研究報告, 76, 129-146.
  5. ^ 宇津『地震の事典』p582.
  6. ^ 理科年表(2018), p734, p736, p737-738, p743.
  7. ^ 7.0 7.1 松岡裕美・岡村眞(2011): 12-2 津波堆積物から見た南海トラフ沿いの巨大地震履歴PDF, 地震予知連絡会会報, 第87巻, 12-2.
  8. ^ 8.0 8.1 中央防災会議、2012年、1頁
  9. ^ 松浦律子(2014): ［講演要旨］1605年慶長地震は南海トラフの地震か？PDF, 歴史地震, 第29号, 263.
  10. ^ 地震調査委員会、2013年5月、正文第10页以及说明文别表
  11. ^ 「南海トラフ、地震に二つの周期か -津波の堆積物発見 （页面存档备份，存于互联网档案馆）」 西日本新聞、2011年9月30日付
  12. ^ 石橋(2014), p79-80.
  13. ^ 堀高峰(2006): 「巨大地震の連動性と発生間隔の変化のメカニズム」PDF『歴史地震』 第21号, 253.
  14. ^ 平原和朗, 坂本登史文: 「次の南海トラフ巨大地震は？東海、東南海、南海地震連動評価研究」PDF 京都大学理学研究科
  15. ^ 都司(2012), p133-135.
  16. ^ 都司(2012), p174-180.
  17. ^ 都司(2012), p129-130.
  18. ^ 都司(2012), p79.
  19. ^ 地震調査委員会、2013年5月、主文1-2頁
  20. ^ 岡村眞委員提供資料PDF, 南海トラフの巨大地震モデル検討会, 第2回会合, 2011年
  21. ^ 地震調査研究推進本部 「南海トラフの地震の長期評価について」PDF 地震調査研究推進本部 2001年
  22. ^ 石橋克彦「特集記事 南海トラフの巨大地震を考えるPDF」 日本自然災害学会『自然災害科学』21巻3号、2002年、190-198頁 NAID 10010569393
  23. ^ 間城(1995), p10-12.
  24. ^ 石橋克彦「887年仁和地震が東海・南海巨大地震であったことの確からしさPDF」 日本地球惑星科学連合『地球惑星科学関連学会2000年合同大会予稿集』Sl-017、2000年
  25. ^ 中央防災会議、2007年、7頁(§1-1-1)
  26. ^ 橋本学, 小林知勝, 田部井隆雄(2005)：断層の準静的モデルの構築と歪蓄積過程に関する研究PDF
  27. ^ 週刊東洋経済（第6329号 2011年6月4日号）、鎌田浩毅 『西日本大震災に備えよ : 日本列島大変動の時代』 PHP研究所〈PHP新書〉、2015年、ISBN 978-4569827841
  28. ^ 南海トラフ「国難」首都直下「政府代替拠点を」 ヨミウリ・オンライン、2012年7月20日
  29. ^ 『南海トラフ 集団移転推進』読売新聞2012年7月20日朝刊1面
  30. ^ 「南海トラフ地震 経済被害1410兆円／土木学会 長期推計／インフラなど復旧が負担」『日本経済新聞』夕刊2018年6月7日（2018年6月7日閲覧）。
  31. ^ 地震調査委員会、2013年5月、主文13頁
  32. ^ 長期評価による地震発生確率値の更新について 地震調査委員会 平成30年2月更新
  33. ^ 都司(2012), p133-135.
  34. ^ 34.0 34.1 34.2 島崎邦彦, 1977,「5. 地震の繰り返し発生の単純なモデルと東海地域の地殻変動」, 地震予知連絡会東海部会資料, 32-40
  35. ^ Kunihiko Shimazaki, Takashi Nakata(1980): Time-predictable recurrence model for large earthquakes, Geophysical Research Letters, Volume 7, Issue 4, 279-282.
  36. ^ 36.0 36.1 地震調査委員会、2013年5月、説明文44-45頁
  37. ^ 沢村武雄(1951): 「南海地震に伴つた四國の地盤變動に封する一考察」 『地学雑誌』 1951年 60巻 4号 p.190-194, doi:10.5026/jgeography.60.190
  38. ^ 38.0 38.1 今村明恒, 1930,「南海道大地震に關する貴重な史料」 『地震 第1輯』 2巻 5号 p.326-328, doi:10.14834/zisin1929.2.326
  39. ^ 地震調査委員会、2013年5月、主文6,12,13頁
  40. ^ T.Lay(2002), p676-681.
  41. ^ 地震調査委員会、2013年5月、説明文45-46頁
  42. ^ Rubinstein, J.L., W.L. Ellsworth, K.H. Chen, and N. Uchida（2012): The Time and Slip-Predictable Models Cannot be Dependably Used to Predict Earthquake Behavior 1: Repeating Earthquakes, J. Geophys. Res., v. 117, B02306, doi:10.1029/2011JB008724
  43. ^ 遠田(2016), p213-215.

文献

外部链接

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