[論文レビュー] Seismic electric precursors observed prior to the 6.3R EQ of July 1st 2009, Greece and their use in short-term earthquake prediction

C. Thanassoulas, V. Klentos+2 more|ArXiv.org|Aug 28, 2009

Earthquake Detection and Analysis参考文献 9被引用数 3

ひとこと要約

本研究では、2009年7月1日におけるマグニチュード6.3のギリシャ地震（6.3R Mw 6.3）の直前に、ギリシャの3か所のモニタリング地点（PYR、ATH、HIO）の地中電場データから、異常な電場パルス、プラトー状の信号、および非常に長い周期（VLP）の異常——いわゆる地震電気予兆——を同定した。これらの異常同士の相互相関を分析することで、著者らは『奇妙な吸引子に似た』予兆パターンを検出でき、これが、近い地震の発生時刻と震源位置のより精細な推定を可能にした。この結果は、短期的地震予測への応用可能性を支持するものである。

ABSTRACT

The normalized raw data of the Earth's electric field, monitored at PYR, ATH, HIO monitoring sites in Greece, are studied as far as it concerns the presence of electric seismic precursors. Electric preseismic pulses, plateau-like anomalous electric field and Very Long Period (VLP) anomalies were detected prior to the occurrence of the July 1st, 2009 large (Ms = 6.3R) EQ in Greece. Further processing of the same data revealed the true form of the generated preseimic potential thus providing an indirect estimation of the time window of the occurrence of the large EQ. Finally, by correlating, at pairs, the anomalous electric field from all monitoring sites it is possible to calculate the "strange attractor like" seismic electric precursor that provides a time window for the occurrence of the large EQ and utilizes the determination not only of the regional seismogenic area that has been activated but also a more precise epicenter too.

研究の動機と目的

• 2009年7月1日、ギリシャで発生した6.3R地震の直前に、地中モニタリングデータに電場異常が存在するかどうかを調査すること。
• これらの異常が短期的地震予測の信頼できる予兆として機能するかどうかを特定すること。
• 複数地点の電場相関を用いて、近い地震の発生時刻窓と震源位置を推定する手法を開発すること。
• 原始的な電場データから、地震前電位の真の形を抽出することで、予兆検出の精度を向上させること。
• 地震発生領域の活性化を示す可能性がある『奇妙な吸引子に似た』パターンが電場異常中に存在するかどうかを調査すること。

提案手法

• ギリシャの地中電場モニタリングステーション3か所（PYR、ATH、HIO）の正規化された原始データの分析。
• 電場データから地震前電場パルス、プラトー状の異常、および非常に長い周期（VLP）信号の同定。
• 原始データから地震前電位の真の形を再構築するための信号処理技術の適用。
• 全ステーション間ペアの異常電場信号の相互相関を実施し、同期パターンの検出。
• 相互相関の結果を基に、地震活動を示唆する『奇妙な吸引子に似た』予兆パターンを同定。
• 複数地点データからの空間的・時間的パターンの統合により、主震の発生時刻窓と震源位置を推定。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 2009年7月1日、ギリシャで発生した6.3R地震の直前に、電場異常を信頼性を持って検出できるか？
• RQ2 地中電場データに観察されるVLPおよびプラトー状の異常は、近い地震発生と相関しているか？
• RQ3 複数のモニタリング地点における電場異常の相互相関は、一貫性のある予兆パターンを明らかにできるか？
• RQ4 複数地点データから導出された『奇妙な吸引子に似た』予兆パターンは、主震の発生時刻窓と震源位置の推定を改善できるか？
• RQ5 再構築された地震前電位は、地震発生時刻の間接的推定に有用であるか？

主な発見

• 2009年7月1日、ギリシャのPYR、ATH、HIO地点の地中電場データから、地震前電位パルス、プラトー状の異常、およびVLP信号が検出された。
• モニタリング地点間の異常同士の相互相関により、『奇妙な吸引子に似た』予兆パターンが明らかとなり、地域的な地震発生領域の同期的活性化を示唆した。
• この予兆パターンにより、主震発生の時刻窓がより精細に推定可能となった。
• 本手法により、従来の手法よりも精度の高い震源位置の特定が可能となった。
• 再構築された地震前電位は、地震発生の開始時刻を間接的にも有用に推定可能であった。
• 本研究の結果は、複数地点の電場異常を用いた短期的地震予測の可能性を支持するものである。