[論文レビュー] Mountain resonance shapes the distribution of earthquake-induced landslides

Ashok Dahal|arXiv (Cornell University)|Jan 16, 2026

Landslides and related hazards被引用数 0

ひとこと要約

本研究は、山岳スケールの共振周波数が地震動による山岳崩壊の発生場所と規模に影響を与えることを、2015年グルカ地震ケースと山岳の3Dモード解析および崩壊 inventory を用いて示している。

ABSTRACT

Earthquake-induced landslides are among the most destructive cascading hazards, yet the physical mechanisms governing their spatial distribution and size remain incompletely understood. While amplification of seismic waves by local topography is well documented, the role of mountain-scale resonance has remained largely untested. Here we demonstrate that the resonant frequency of mountains exerts a statistically significant control on the occurrence, spatial pattern, and size of coseismic landslides. Using the 2015 Mw 7.8 Gorkha earthquake in Nepal, which triggered more than 25,000 landslides, we combine three-dimensional modal analysis of 3,130 mountain bodies with a high-resolution landslide inventory. Landslides preferentially occur on mountains whose resonant frequencies (0.5-1.2 Hz) overlap with the dominant frequency content of the earthquake. Mountains affected by landslides exhibit systematically lower resonant frequencies than stable mountains, and larger landslides are associated with lower-frequency mountains. These findings provide quantitative evidence that mountain-scale resonance amplifies seismic ground motion sufficiently to influence landslide triggering, highlighting an overlooked mechanism that should be incorporated into assessments of earthquake-induced landslide hazard.

研究の動機と目的

• 地震による山崩れの空間分布と規模を駆動する物理メカニズムの理解を動機づける。
• 山岳スケールの共振が、局所的な増幅だけでなく崩壊 triggering を支配するかを検証する。
• 主要な地震事例を用いて、山岳固有振動数と崩落発生および規模の関係を定量化する。

提案手法

• 3,130の山体の三次元モード解析を実施する。
• 2015年グルカ地震の高解像度崩壊inventoryを作成する。
• 山の共振周波数（0.5–1.2 Hz）を地震の支配周波数成分と比較する。
• 崩落 proneな山は安定な山とは異なる共振特性を示すかを分析する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 山岳スケールの共振周波数は coseismic 崩落の発生と空間パターンと相関するか。
• RQ2 より大きな崩落は特定の共振周波数範囲を持つ山と関連するか。
• RQ3 山の共振増幅は崩落 triggering に寄与する地盤運動のばらつきを説明できるか。

主な発見

• 崩落は、地震の支配的な周波数成分と共振周波数が重なる山で優先的に発生する。
• 崩落の影響を受けた山は、安定な山よりも体系的に低い共振周波数を示す。
• より大きな崩落は低周波数の山と関連している。
• 結果は、山岳スケールの共振が崩落 triggering に関係する地震動の増幅を定量的に裏付ける。