津波波源は津波堆積物からどこまで復元できるか? 2011年東北沖津波堆積物と津波土砂移動数値シミュレーションを用いた検討
- Keywords:
- 2011 Tohoku-oki tsunami, Tsunami deposit, Paleotsunami, Tsunami source estimation, Tsunami sediment transport simulation
津波堆積物に基づく古津波規模の定量的な評価は,津波堆積学の重要な課題の一つである.津波堆積物の性状と津波の挙動,そして津波波源の3つを結びつけるための定量的な方法として,津波の伝播・氾濫や,それに付随する堆積物輸送の数値モデルがある.近年では数値モデリング技術の向上とともに古津波の波源推定手法も発展しており,既に津波土砂移動シミュレーションを用いた高度な波源推定の例が存在する.しかし,津波堆積物の層厚・分布などから実際にどれだけ津波波源の情報を取り出すことが可能であるかは,既にそのような研究が実践段階に入っているにもかかわらず,これまで十分に検討されてこなかった.本研究では,津波堆積物の空間分布に基づく津波波源推定のポテンシャルと限界を示すために,2011年東北沖津波後の調査により仙台平野南端部で高い空間分解能で得られた津波堆積物データと津波土砂移動シミュレーションの出力を併せて検討し,同津波の波源断層パラメータを推定した.本研究では,日本海溝沿いのプレート境界断層を10枚の小断層に分割し,各小断層上のすべりを変化させたモデルについて,津波堆積物の堆積量と堆積物供給源に基づいて評価した.断層モデルの制約に用いた津波堆積物データは仙台平野南端のごく限られた範囲から得られたものであり,すべりを復元できたのは福島県沖のセグメントのみであった.推定されたすべり量は,既往のすべり分布モデルと比較して過大評価ではあったものの,断層浅部での大きなすべりを捉えることは可能であった.この結果は,高分解能の津波堆積物データと広範囲での津波堆積物の調査・対比を組み合わせることにより,古津波の波源断層パラメータを高精度に決定できる可能性を示唆する.また,津波堆積物に含まれる海域起源の堆積物粒子の割合が浅海域における津波の波形によって変化し,すべり分布の制約条件として利用可能であることも明らかになった.今後,津波堆積物データと津波土砂移動シミュレーションを効果的に組み合わせることにより,制約条件である地質データの不完全性を補うことが可能になると期待される.