JP2021018172A

JP2021018172A - 地震に関するデータの測定方法

Info

Publication number: JP2021018172A
Application number: JP2019134643A
Authority: JP
Inventors: 浩光手島; Hiromitsu Tejima; 万里手島; Mari TESHIMA
Original assignee: Teshima Tsusho Kk
Current assignee: Teshima Tsusho Kk
Priority date: 2019-07-22
Filing date: 2019-07-22
Publication date: 2021-02-15

Abstract

【課題】沈入側プレートと固定側プレートの接合面付近における露出している部分および沈入側プレートが固定側プレートの下側に沈み込んだ後の地下内部での各種情報を取得することで、地震の発生原因や振動の伝播や津波との関係などの解明を促進し、災害発生を事前に予測し、その被害を未然に防止する。【解決手段】本発明である地震に関するデータを測定する方法は、地球上の陸上または海底における沈入側プレート１と固定側プレート２とが接する接合面付近において、前記沈入側プレート１の露出している表面１０を掘削した坑１１内に、地震に関するデータの測定装置１００を埋め込み、前記測定装置１００が地表に露出している間のみならず、前記固定側プレート２の下側に沈み込んだ後も測定したデータを無線通信により遠隔地に送信可能とした。【選択図】図３

Description

本発明は、地震に関するデータの測定方法に関し、プレート境界の沈入活動データを測定して、災害の防止または緩和を実現するためのものである。

近年、地震・津波・気象災害の多発強大化による大災害が頻繁に報じられるたび、事前の防御や早期の避難の必要性が声高に叫ばれている。

しかし我が国における地震についての研究は、歴史上の地震発生の記録を解析したり、国内の複数個所に観測装置を設置して、地表の微弱な振動データを検知して解析するといった方法が主であって、地震の発生原因の追究や確度の高い予知などには程遠く、災害の発生を未然に防ぐための努力は大きく遅延していると言わざるを得ない。

地震の原因の大半は、プレート内外・境界接合面における水蒸気，海水混入，マグマ溜まり，摩擦，衝突，突き上げ，落下，爆発，影響破壊などによることが考えられるが、特に深海や地殻の内部などの情報収集の困難さなどから、それらがいつどのように発生し地震につながるかといった解明はほとんどされていない。

特開昭６２−５８１８４号公報特開２０１２−２３７６７７号公報

そこで、本発明は沈入側プレートと固定側プレートの接合面付近における露出している部分の各種情報のみならず、沈入側プレートが固定側プレートの下側に沈み込んだ後の地下内部での各種情報も、センサによって取得することで、地震の発生原因や振動の伝播や津波との関係などの解明を促進し、災害発生を事前に予測し、その被害を未然に防止することを課題とする。

より具体的には、沈入側プレートに長期使用可能な情報発信装置を埋設することで、常時、温度・圧力・振動・時間・角度変化・深度変化・位置変化など最先端の技術内蔵によるあらゆる必要情報を沈入から消滅まで送り続ける仕組みによりプレート接合面の実態調査が一層進歩できるシステムを提供することを課題とするものである。

前記課題を解決するためになされた本発明である地震に関するデータを測定する方法は、地球上の陸上または海底における沈入側プレートと固定側プレートとが接する接合面付近において、前記沈入側プレートの露出している表面を掘削した坑内に、地震に関するデータの測定装置を埋め込み、前記測定装置が地表に露出している間のみならず、前記固定側プレートの下側に沈み込んだ後も測定したデータを無線通信により遠隔地に送信可能としたことを特徴とする。

もう一つの本発明である地震に関するデータを測定する方法は、地球上の陸上または海底における沈入側プレートと固定側プレートとが接する接合面付近において、前記沈入側プレートの露出している表面を掘削した坑内および前記固定側プレートの露出している表面を掘削した坑内の双方に、地震に関するデータの測定装置を埋め込み、前記測定装置が地表に露出している間のみならず、前記固定プレートの下側に沈み込んだ後も測定したデータを無線通信により遠隔地に送信可能な測定装置を埋め込んだことを特徴とする。

加えて、一方の測定装置は、他方の測定装置から送信された前記データを受信することが可能であって、前記測定装置は自身が測定したデータまたは前記他方の測定装置から受信したデータのうち少なくとも一方を無線通信により遠隔地に送信することが可能であることを特徴とするものとすれば、例えば比較的深度の深い沈入側プレートに取り付けた測定装置から送信された測定データを、比較的深度の浅い固定側プレートに取り付けた測定装置で受信することが可能となり、このように中継機能を備えることでより長期間深度の深い位置からの高性能な無線通信を期待することができる。

また、前記測定装置は、温度、圧力、振動、時間、角度、深度、位置のうち少なくとも１つを測定可能であることを特徴とする。

本発明によれば、沈入側プレートまたは沈入側プレートと固定側プレートの双方に測定装置を予め埋め込むことによって、固定側プレートの下方に沈み込んだ後も地下内部での各種情報を長期的に測定装置からプレート接合面における情報を得ることで、地震の発生原因や振動の伝播や津波との関係などの解明を促進し、災害発生を事前に予測し、その被害を未然に防止することができるものである。

日本列島周辺のプレート配置を示す図。太平洋プレートと北アメリカプレートとの接合面付近を示す概略平面図。太平洋プレートと北アメリカプレートとの接合面付近を示す概略断面図。沈入側プレートである太平洋プレートに測定装置を埋設した状態を示す図。

以下、図面に基づいて本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。

図１は日本列島周辺のプレート配置を示す図であり、この図に示すように日本列島周辺は太平洋プレートＰ１、フィリピン海プレートＰ２、ユーラシアプレートＰ３、北アメリカプレートＰ４の４つのプレートに囲まれていることが知られている。

図２および図３は太平洋プレートＰ１と北アメリカプレートＰ４の接合面付近を示す図であり、海洋プレートである太平洋プレートＰ１は沈入側プレート１として、大陸プレート（固定側プレート２）である北アメリカプレートＰ４に対して図示する黒矢印方向に沈み込むように移動している。

図４は本発明における測定装置１００を示す図であり、測定装置１００は、センサと、送信機と、バッテリーと、ケースとからなり、前記ケースの内部に前記センサ、前記送信機および前記バッテリーが収容されており、前記バッテリーにより前記センサおよび前記送信機を駆動して前記センサにより取得したデータを遠隔地に送信可能である。

尚、測定装置１００が例えば地熱などの自然エネルギーにより発電する発電手段を備えている場合、測定装置の使用可能時間を延長することができるため特に望ましい。

本発明の測定装置は、前記図４に示すように、沈入側プレート１の露出している表面１０を掘削した坑１１内に埋設されるものである。

また、前記図３に示すように、本発明の測定装置１００は沈入側プレート１および固定側プレート２の双方の表面１０，２０を掘削した坑１１，２１内にそれぞれ埋設してもよい。

前記測定装置１００は、地表に露出している間のみならず、前記固定プレート１の下側に沈み込んだ後も測定したデータを無線通信により遠隔地に送信可能としたものであり、搭載したセンサによって温度、圧力、振動、時間、角度、深度、位置のうち少なくとも１つを測定可能である。

例えば、時間、深度および位置を測定可能なものとすれば、単位時間あたりプレートがどれだけ移動するかを明確に測定することができることに加え、沈入側プレート１および固定側プレート２の双方に埋設した測定装置１００により同時に時間、深度および位置を測定可能なものとした場合は、双方の垂直方向の変動などを相対的に測定することができるため特に望ましい。

このように、測定装置１００を沈入側プレート１の露出した表面１０を掘削した坑１１内に埋設し、前記固定側プレート２の下側に沈み込んだ後も測定したデータを無線通信により遠隔地に送信可能としたことで、大深度の掘削などを必要とせず露出した表面を掘削するのみで、長期にわたってプレート接合面における地下内部での各種情報を得ることで、地震の発生原因や振動の伝播や津波との関係などの解明を促進し、災害発生を事前に予測し、その被害を未然に防止することができるものである。

また、測定装置１００は、受信機を備えるものとしてもよい。前記受信機を備えることで、測定装置１００を沈入側プレート１および固定側プレート２の双方に設置した際、例えば比較的深度の深い沈入側プレート１に取り付けた測定装置１００から送信された測定データを、比較的深度の浅い固定側プレート２に取り付けた測定装置１００で受信することが可能となり、このように中継機能を備えることでより長期間深度の深い位置からの高性能な無線通信を期待することができる。

大陸プレート、海洋プレートの沈入境界形状調査、修復工事と同時に、両プレートの垂直方向（上下）変動センサを配備して、双方の垂直方向の変動を常時観察することで、海水、プレート、マグマ、マントル各々の層による双方プレートの相互影響関連実態を把握でき、地震、津波の実態究明が可能になり、災害の緩和制御、未然防止策を追求する手段を発見できる。

すなわち、プレート境界の沈入活動の実態がプレート境界域で発生する地震の実態究明への大きな手掛かりになる。

沈入側プレート１（海洋プレート）と固定側プレート２（大陸プレート）との接合面における温度・圧力・振動・時間・角度・深度・位置などの情報をセンサにより取得することで、地震津波境界域の実態を既設の地震観測装置と合わせて、地震津波の発生現象、実態の検証をして、災害の緩和制御、未然防止策を追求する手段を発見できる。

マグマ化と冷却を繰り返しているプレート・マグマの境界域の様々な変化、流動も、また、沈入側プレート１（海洋プレート）と固定側プレート２（大陸プレート）の接合面で如何にして地震が発生するか、多くの地底の活動実態を究明できる要素を引き出すことができる。

高温と地下水脈が出会って水蒸気爆発による地震発生の類、重力や圧力によるプレート一部の破壊による地震発生の類、マグマ溜まりに地下水が流入して水蒸気爆発による地震発生の類、などプレート境界接合面の相互影響によって引き起こされる地震の起因、現象を究明するためのデータを得るものである。

沈入活動するプレートが融解するまでの過程における立体的変化変動の実態を把握することが最も重要である。

以上のように、本発明によれば、沈入側プレートに測定装置を予め埋め込むことによって、固定側プレートの下方に沈み込んだ後も長期的に測定装置からプレート接合面における情報を得ることで地震・津波等の災害発生を事前に予測し、その被害を未然に防止することによる防災を実現することができる。

１沈入側プレート、２固定側プレート、１０，２０表面、１１，２１坑、１００測定装置、Ｐ１太平洋プレート、Ｐ２フィリピン海プレート、Ｐ３ユーラシアプレート、Ｐ４北アメリカプレート

Claims

地球上の陸上または海底における沈入側プレートと固定側プレートとが接する接合面付近において、前記沈入側プレートの露出している表面を掘削した坑内に、地震に関するデータの測定装置を埋め込み、前記測定装置が地表に露出している間のみならず、前記固定プレートの下側に沈み込んだ後も測定したデータを無線通信により遠隔地に送信可能としたことを特徴とする地震に関するデータの測定方法。
地球上の陸上または海底における沈入側プレートと固定側プレートとが接する接合面付近において、前記沈入側プレートの露出している表面を掘削した坑内および前記固定側プレートの露出している表面を掘削した坑内の双方に、地震に関するデータの測定装置を埋め込み、前記測定装置が地表に露出している間のみならず、前記固定プレートの下側に沈み込んだ後も測定したデータを無線通信により遠隔地に送信可能な測定装置を埋め込んだことを特徴とする地震に関するデータの測定方法。
一方の測定装置は、他方の測定装置から送信された前記データを受信することが可能であって、
前記一方の測定装置は自身が測定したデータまたは前記他方の測定装置から受信したデータのうち少なくとも一方を無線通信により遠隔地に送信することが可能であることを特徴とする請求項２記載の地震に関するデータの測定方法。
前記測定装置は、温度、圧力、振動、時間、角度、深度、位置のうち少なくとも１つを測定可能であることを特徴とする請求項１，２または３記載の地震に関するデータの測定方法。