地震の「真実」を写し出す

10年以上の理論開発が切り拓いた新しい地震学

地震学の「限界」を越えるために

地震が起きた瞬間、地下深くでは何が起きているのでしょうか。私たちは地上で観測された揺れ（地震波）から、その答えを推定します。しかし実は、地震を解析する手法は長い間、ある「無理な前提」の上に成り立っていました。それは「地下の構造はわかっている」という仮定です。

地下は直接見ることができません。わずかな地下構造の違いでも、計算された地震像は大きく歪みます。それでも従来の解析では、その不確かさは無視されてきました。

「わからない」ことを、最初から認める

2011年、私たちは発想を転換しました。

地下構造がわからないなら、その「不確かさ」をあらかじめ計算に組み込めばいい。

この考え方（Yagi and Fukahata, 2011）により、ノイズに振り回されない、安定した断層滑りの推定が可能になりました。巨大地震である東北地方太平洋沖地震においても、地下で起きた現象を、より信頼性高く描き出すことができました。

DOI: 10.1111/j.1365-246X.2011.05043.x (Yagi and Fukahata, 2011)

「誤差」とされていたものに、意味がある

次に立ちはだかったのは、断層そのものの形です。実際の断層は、滑らかな一枚の面ではありません。折れ曲がり、凸凹しています。これまで、その影響は「誤差」として処理されてきました。しかし私たちは考えました。

これは「誤差」ではない、断層の形の情報を引き出せるはず。

この発想から生まれたのが、Shimizu, Yagi et al. (2020) の手法です。

DOI: 10.1093/gji/ggz496 (Shimizu, Yagi et al., 2020)

断層を「面」から解き放つ —— PDTI

そして現在、私たちは PDTI（Potency Density Tensor Inversion） に到達しています。PDTIは、「あらかじめ決めた断層面の上を滑る」という考え方を捨て、地下の変形そのものを、より自由な形で捉える解析手法です。

その結果、以下のような現象が驚くほど鮮明に可視化できるようになりました。

• 複雑に折れ曲がった断層のリアルな形状
• ブーメランのように破壊フロントが戻る特殊な地震
• 一見“奇妙”に見える震源像

地震は、どれも同じではありません。PDTIは、その一つひとつの「個性」を理解するための、新しいレンズなのです。