埋込式体積歪計の気圧補正

験 震 時 報 第 47巻 (1

9

8

3

)

9

1

-

1

1

1

頁

埋込式体積歪言十の気圧補正.

槽 皮 久 義 ， 佐 藤

福 留 篤 男 ， 竹 内

馨 ， 二 瓶 信

新 ケ 古 屋 逸 夫 料 $

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1

9

8

3

.

~

1

はじめに

気象庁では，地震の短期予知を主たる目的として，

埋込式体積歪計(以下単に歪計とする)

~よる観測を.

1

9

7

6年 4

月より東海地域の

5

地点で始めた.その後.

1

9

8

1年 4

月 ま で の 聞 に 東 海 地 域 と 南 関 東 地 域 の

2

6

地点

K

追加設置され.合計

3

1

点の観測網

(

F

i

g

.

1参照)

が完成し;連続観測がつづけられている.

これまでに.歪計は.地震の前兆と思われる歪変化

をいくつか観測し.地震の短期予知

K

有効であること

を実証している.例えば.

1

9

7

8

年

1

月

1

4

日の伊豆大

島近海の地震前の石廊崎や網代の変化は良く知られて

L

、る.

通常.歪の変化は.短期間だけをとってみると.そ

の主要部分は.半日ないし

1

日周期の地球潮汐と.数

日周期の気圧変化による変動で占められている.この

地球潮汐や気圧による変化にかくされている歪変化を

• R

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Feb 1

9

，

1

9

8

3

H 気象庁地震予知情報課 “・気象庁気象大学校 ， ノ

。

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with barometer.

とり出すため Kは，どうしてもこれらの影響を除去し

なければならない.特に気圧の影響は.地球潮汐のよ

うな規則性がないので，気圧補正すること

K

よって.

そのままでは見えなかった歪の異常変化を検出するこ

とが可能となる.歪デ}タの監視にとって気圧補正は

重要である.また.歪データの解析の場合にも.当然、

1

-9

2

験 震 時 報 第 47巻 第 3-4号

気圧の影響を除去しなければならない.

気圧補正を行うためには.歪計の気圧応答を調べる

必要があるが.ここではその方法について

2

. 3

検 討

し.歪計の気圧に対する感度.すなわち歪計の気圧係

、数を求め.実際

K

気圧補正を行ってみたのでその結果

K

ついて報告する.

なお.気圧補正を行うこと

K

よって.各地点の歪変

化の特徴が明らかになり.降水や.地下水位などの影

響をうけていることがわかったので.それら

K

ついて

も概略をのペる.

~2

歪計と観測システムの概要

歪計(観測部地震課.

1

9

7

9

)

の地中変換部は.ステ

ンレス・スチール製の長さ

3m74

佃・外径約 1

1叩の円

筒形で.内部は溢路を持った隔壁で

2

室に分かれてい

る.下部はシリコンオイルで満たされ.溢路を経て上

部の伸縮自由な受感ベローズに通じている.ベローズ

の先端には差動変圧器がとりつけてある.この変換部

を岩盤に埋め.膨張セメントにより周囲と固着する.

岩盤の収縮・膨張にともなってシリコンオイルは受感

ベローズ K 出入し.その伸縮量は地中変換部の体積変

化率

JV/V

1fC比例する.その量を差動変圧器で電気信

号

K

変換して地上にとり出す.この出力は時間単位か

ら永年変化までの長周期変動を対象にしたもので

.DT

(

1

9

7

9

年以降に設置したものについては

DC)

成分と

称する.また.第

2

の出力として.

B m

成分と称する

圧電素子を用いたものがある.この周波数特性は周期

約

2

5

分までフラットでそれより長周期の変化に対して

は.速度特性を示すので.地震波などの短周期変動を

対象にして.感度も

DT(DC)

より

5

0

--.，

1

0

0

倍高くし

てある.その後.雷災で

B m

が こ わ れ た も の と

1

9

7

9

年以降設置のものは

B m

の使用をやめ.ただし.

DC

成分から

B m

1fC相当する周波数特性を電気的にっくり

出して

.AC

成分と称する.両成分の周波数特性を

F

i

g

.

2

t'L示す.周期

2

0

秒位で感度が下っているのは.後に

述べるデータのサンプリングタイムを考慮したフィル

タ

K

よる効果である.

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1

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3

1

観測点の位置.埋設深度.設置年月日.埋設地点

の岩質等を

Tab.1

t'L示す.

各観測点は無人局が多く.モニター記録をとるほか.

公社回線を利用してリアルタイムで気象庁にあるセン

ター局へ伝送している.センターでは.システムの管

理と歪データの常時監視を行っている(観測部地震課.

1

9

7

9

)

.特t'L.歪の異常は東海大地震の予知の重要な

項目で，地震防災対策強化地域判定会の招集基準の対

象とされている.

センターでは.モニター記録計.タイプライタ出力.

ブザー等

K

よる監視のほか.磁気テープにオンライン

収録し.データの解析.資料、作成等に活用している.

磁気テープ中のデータのサンプ

1)

ングタイムは.

Bm: 1

秒 (AC: 2秒)

DT: 5

秒

(DC:

1

0

秒)

予 備

1

0

秒(気圧.温度など)

となっている.その分解能は.歪にして

B

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5

x

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12

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1

0

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(一部

10-

1₁₎

D C :

1

x 10-

9

である.気圧の分解能は後の節で述べる.

~3 台風通過時のデータから求めた歪計の気圧係数

F

i

g

.

3

は.

1

9

7

9

年

9

月から 1

1月の

3

か月間の毎時

の歪値をプロットしたものである.なお.下段から 2

番目の記録は御前崎における気圧データである.この

図から，気圧変化に応じて歪が変化していることがよ

くわかる.特

v

c

.

台風が通過した時は.その変化が顕

著である.

1

9

7

9

年

1

0

月には.大型の台風第

2

0

号が日本付近を

通過し.大きな歪変化があらわれた.気圧変化量が大

きいため.その他の要因による影響があっても.気圧

と歪の関係を容易に求めることができると考えて.こ

のときのデータを用いて.各地点の歪計の気圧係数を

求めた.気圧デーヂは.それぞれの気象官署の日巻自

記気圧計から毎時のデータを読みとり用いた.なお.

三ケ日は浜松測候所.横須賀は横浜地方気象台のもの，

を使用した.

F

i

g

.

4

は.台風通過時前後の.伊良湖の歪と気圧の

毎時値をプロットしたもので(上段は気圧補正の結果

である) .歪変化には.前にも述べたように気圧変化

によるものと.地球潮汐成分が重畳している.さらt'L.

ζ

の外にドリフトのあることがわかる.そこで.次の

ような処理を行い気圧係数を求めた.

(1)

ドリフトの除去を一次式で行う.

埋込式体積歪計の気圧補正

9

3

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緯 度

経 度

標 高

設 置

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質

埋 設 時

観測開始

深 度

東 海 地 域

(

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蒲

郡

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38m 100m

花岡内緑岩

'

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9

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1

2

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1

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8

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1

天

竜

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1

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6

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4

9

粘板岩

'

7

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.

1

2

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1

4

H

1

1

1

根

KAWANE

3

405

6

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1

3

800

5

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1

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0

1

粘板岩

'

7

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1

1

.

2

1

H 藤

枝

FUJIEDA

3

405

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'

1

3

801

4

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5

0

1

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1

喋岩(傾斜角

5

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7

9

，

1

2

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7

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清

水

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3

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1

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3

1

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1

2

5

泥岩

'

7

9

.

1

0

.

1

6

H

富

士

FUJ

1

3

501

1

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1

3

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4

'

2

1

0

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2

凝灰角礁岩

'

8

0

.

2

.

2

9

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肥

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3

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1

3

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0

1

5

2

凝灰岩

'

8

0

.

2

.

1

4

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東 伊 豆

HIGASHIIZU

3

40

4

9

'

1

3

900

3

'

1

4

0

2

5

1

安山岩

'

8

0

.

L

1

4

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浜

間

HAMAOKA'

3

403

8

'

1

3

801

1

'

3

5

2

5

0

泥岩(第三紀)

'

7

7

.

2

.

2

1

'

7

7

.

5

.

1

2

榛

原

HAIBARA

3

404

7

'

1

3

801

2

'

5

0

2

5

0

泥岩(第三紀)

'

7

7

.

2

.

2

3

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伊 良 湖

IRAKO

3

403

8

'

1

3

70

0

5

'

6 1

4

1

黒色片岩(古生層)

'

7

5

.

9

.

5 '

7

6

.

4

.

1

三 ケ 日

MIKKABI

3

40

4

8

'

1

3

703

3

'

1

5

5

1

粘板岩(古生層)

'

7

5

.

1

0

.

1

1

H

御 前 崎

OMAEZAKI

3

403

6

'

1

3

801

3

'

4

5

2

0

8

泥岩(第三紀)

'

7

5

.

1

1

.

1

H

静

岡

SHIZUOKA

3

40

5

8

'

1

3

80

2

4

'

1

4

6

0

砂岩(古第三紀)

'

7

5

.

1

1

.

1

9

H

石 廊 崎

IROZAKI

3

403

6

'

1

3

805

1

' 5

5

1

3

3

安山岩・角礁岩

'

7

6

.

2

.

2

H

南関東地域

(

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)

湯 河 原

YUGAWARA

3

50

1

0

'

1

3

90

0

6

'

1

8

7

1

5

0

火山喋凝灰岩

'

8

0

.

2

.

5

，

8

1

.

5

.

1

秦

野 、

HADANO

3

50

2

4

'

1

3

901

2

'

2

0

6

1

4

8

団結細砂

'

7

9

.

1

1

.

2

3

H

一

浦

MIURA

3

50

0

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'

1

3

903

9

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1

5

0

砂岩

'

7

9

.

1

0

.

3

0

"

横

浜

YOKOHAMA

3

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2

'

1

3

903

3

'

7

0

2

0

3

泥岩

'

7

9

.

1

0

.

5

F

日

野

HINO

3

50

3

9

'

1

3

902

5

'

1

4

0

1

4

8

固結砂喋

'

8

0

.

2

.

2

H

鴨

川

KAMOGAWA

3

50

0

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'

1

4

000

5

'

3

0

1

5

0

泥岩

，

8

1

.

1

.

1

7

庁

富

津

FUTTSU

3

501

3

'

1

3

905

4

'

2

0

1

5

0

泥岩

'

8

0

.

1

2

.

3

H

大 多 喜

OTAKI

3

501

4

'

1

4

001

4

'

1

0

0

2

5

0

泥岩

'

8

0

.

1

2

.

5

h

長

柄

NAGARA

3

50

2

5

'

1

4

001

2

'

5

0

2

5

0

細粒細岩

'

8

0

.

1

0

.

2

4

h

八日市場

YOKAICHIBA

3

50

4

5

' 1

4

00

3

2

'

5

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泥岩

'

8

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.

1

1

.

1

4

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大

島

OSHIMA

3

50

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1

3

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2

3

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1

8

5

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1

火山喋凝灰岩

'

8

1

.

4

.

8

H

網

代

AJIRO

3

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3

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1

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6

'

5

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'

1

2

0

玄武岩・溶岩

'

7

6

.

9

.

2 '

7

7

.

4

.

1

横 須 賀

YOKOSUKA

3

501

5

'

1

3

904

3

'

2

5

1

4

6

泥岩(新第三紀)

'

7

6

.

9

，

8

"

館

山

TATEYAMA

3

4

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5

9

'

1

3

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5

2

'

6 1

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0

泥岩

'

7

6

.

8

.

4

庁

勝

滞

KATSUURA

3

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'

1

4

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9

'

1

2

1

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泥岩(新第三紀)

'

7

6

.

9

，

2

1

H

銚

子

CHOSHI

3

50

4

2

'

1

4

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5

1

'

6

9

1

0

0

砂岩(古生層)

l

'

7

6

.

1

2

.

2

4

F

-3'-Y

'

=AX+Y

で行う.

Y'

気 圧 補 正 歪

Y:

観測した歪

A:

気 圧 係 数

X:

気圧値

Fig.5

は.各地点毎の気圧と歪の関係図である.気

圧の上昇と下降のときでは.歪の応答が異なっている

ところもあるが.ここでは両方まとめて計算を行った.

ただし.静岡および銚子については.下線の部分は.

計算から除いてある.

求めた気圧係数は次のとおりである.

伊 良 湖

0.53x 1

0

-

守

mb

網 代

0

.

8

9

x

1

0

一

号

mb

三ケ日

0

.

7

6

横須賀

1

.

4

1

n

御 前 崎 1 .

2

0

館 山

1

.

4

6

静 岡 1 .

1

6

勝 浦 旺7

8

石廊崎

0

.

6

1

庁

銚 子

0

.

1

3

これらの値によって.気圧係数を求めるために用い

た期間の歪変化について.実際に気圧補正を行った.

その結果を

Fig.6V

L

示す.

験震時報第 47 巻第 3~4 号 AJIRO(76J CHOSHI (76) lRAKO(75) MIKKABI [75J 1 ROZAKl (75J SHIZUOKA[75J YOKOSUKA(76J TATEYAMA[76J OMAEZAKl (75J KATSUURA(76) ATM. -OMAEZAKI

9

4

H

"

H PREC.-OMAEZAKI DI'. ￨ 山 ♂ 醐 帥 SEP

1

9

7

9

Fig.3 The records o

f

volume s

t

r

a

i

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m

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The s

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、

izuoka

、一

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釘

高

.

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Irako .._: .' Con‘ 6・

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Irako Strain. Compensated Data ，."、 Mikkabi ..1 v')

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‘

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，

.

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.

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4 引 ・ 4

・..・。.刷

日 時 ﹃ 白 -コ 制.} Omaezaki '.2

。

司 :

11

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，

g • • 1.

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・

.01 ・ (1):::1

- . ， ・

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コ P

‘ ・

、

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2

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2

1

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1.刷 τ

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，

.

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・

、

F

・

。

・

13

・

70

・

00

。

・

・

・

1000 1010

Atmospheric Pressure Atmospheric Pressure

Fig.5 The r

e

l

a

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i

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n

between atmospheric

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Atmospheric 、

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g

.

圃。 .. 。 将陣。10'剛 健闘Omb Atm錨 財 官rにPressu冊 Tateyama 帥 刷 。 10却mb Atnio包 防 睡ricPressure

‘-

.

4‘

.

・.

-

-0.89翼

10-.

.

‘-(1)ー..'

.

"

.

.

，

o コ Ajiro COflt

1

|1ji90cf18|;oJ194|ω2~

1

F

i

g

.

4 Original and c

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c

o

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s

o

f

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t

r

a

i

n

m

e

t

e

r

at I

r

a

k

o

during a

period from October 1

8

t

o

October 20，

1

9

7

9

，

with a

typhoom.

Yokosuka

(引地球潮汐成分を除去するため

V

(，

1

2

時間前後を

カットするバンドカットフィルタをとおした.地球潮

汐成分は

1

日周期のものもかなり大きく含まれている

が.

1

日周期介をカットすると.気圧による変動介も

一部除去されてしまうので.

1

2

時間前後だけをカット

した.

(

3

)

ドリフトおよび

1

2

時間周期をカットした歪デー

タと.気圧データから.最小自乗法で一次式の係数を

求め.気圧係数A とする.なお気圧補正は一次式

埋込式体積歪計の気圧補正

4

〉u f

=

I

シ

¥

、

z

y

ヘ

ノ

ニ

三

ふ

じ

え

よ

/

OCT咽 ￨ 配T旬 IOCT20

lI~:シ 4?v

Fig.6 The o

r

i

g

i

n

a

l

s

t

r

a

i

n

changes 0

，

t

h

e

c

o

r

r

e

c

t

e

d

s

t

r

a

i

n

changes C and

atmospheric pressure

A.

伊良湖の変化をみると.補正前には気圧の影響であ

まりよくわからなかった地球潮汐の変化がはっきり現

われている.他の地点でも気圧補正の効果が明瞭で.

補正前にはわからなかった歪の変化が認められる地点

もある.例えば.静岡の

1

日周期の変化や.網代のや

や急な変化などがある.

S4

通常の気圧変化時の気圧係数

台風通過時の気圧変化は急激で変化量も大きく.特

異現象であり.通常の気圧変化時とは異なっているこ

とも考えられるので.通常の時の気圧係数を求めた.

Fig.7

は 年 間 の 伊 良 湖 の デ ー タ を 用 い た ， フ ー

リェ積分法による歪のスベクトノレ図である。

1

2

時間およ

び 24 時間前後~.はっきりしたピークが見られるのは.

気圧変化や地球潮汐によるものである. また.約

8

0

時

間のところのピークは.

3"'4

日間程度の気圧変化に

よるものと考えられる.

95

x1σ8 1.5

IRAKO

1，0 0.5 0 500 100 50 10 Period (hour)

F

i

g

.

7 The spectrum o

f

s

t

r

a

i

n

changes

f

o

r

1

9

8

2

a

t

l

r

a

k

o

，

そこで.地球潮汐の影響のない

3

0'

"

8

0

時間の周波

数帯域のデータを比較して.通常の気圧変化時の気圧

係数を求めた.気圧データは.

1

9

7

8

年

1

2

月介の日巻

自記気圧計から毎時値を読みとり使用した.ここでは.

3

0

"

-

'

8

0

時間の帯域を用いたが.スペクトル図からみ

て.もっと周期の長い帯域の方が望まし

L

、かもしれな

3

0

"

-

'

8

0

時間のバンドパスフィルタをとおした後の

気圧と歪の関係を示したのが.

Fig.8

である.静岡と

銚子を除き.両者はほぼ直線にのっており.きわめて

良い相関を示している.静岡の相関が良くないのは.

地下水位の変化等.気圧以外の要因による歪変化がま

じっているからと考えられる.また.銚子の歪変化量

は.他の地点と比べ非常に小さく.これについては

s

8

で述べる.

このよう

K

して求めた各地点の気圧係数は次の表の

とおりで.台風通過時のデータを用いて求めたものと

比べ大差はなかった.なお.網代は歪の変化が激しく.

処理を行わなかった.

伊良湖

0

.

6

6

x

1

0

ラ

ー

mb

三ケ日

0

.

7

1

御 前 崎

1

.

25

静 岡

0

.

9

5

石廊崎

0

.

5

7

代

賀

山

浦

子

須

網

横

館

勝

銚

﹄ u

m

J / -o t

一

-H H . n u 噌 E A

×

5

4

6

2

POFbnv'i 唱 i 唱_i n u n u

S5

日平均値の歪変化の気圧補正結果について

以上二つの方法で求めた気圧係数のうち.後者の値

-5--

.

.

v

_、

_∞

m m

一

5m -nUC3 -n u ﹁ O -n v ﹁ O

∞

験震時報第 47 巻第 3~4 号

:

¥

'

q d IROZAKI 11.5mV/m b -2

96

(網代については前者)を用いて.これまでの歪変化

の気圧補正を行って検討した.全体にみて.生のデー

タ

K

比較すると.気圧による変動分が消えて非常に見

やすくなった.

Fig.9

は.

1

9

7

9

年

9.

.

.

.

.

.

.

1

1

月分の日平均値の歪変化

図であるが.台風第 20号通過のところは補正されて.

気圧による変動はほとんど消えている.静岡の変化は.

他の観測点

K

比べ乱れが目立つが.よく見ると谷の部

分が日曜日

K

あたり

1

週間周期で変化している.こ

れは.近くの工場でふだん多量の地下水くみ上げを行

一

⋮

山

YOKOHAMA 29.0 mv/mb 4， mb 1<. ， ~ lコ 31ll: 』ω ， ~ In. 2i_， E -1<( 1 IRAKO

•

•

•

•

n u v ﹃ 4 0 n 門 -18 r

-。

r m 封 印 n u A U 司 n u 今 ， ‘

y

七

三

1 ー2 13.3 mv/mb -3 町 、v -，---，-ーーーーーー、 100 200 300 400 500 51roin

/

づ

33.5 mv/mb TATEYAMA -2 -3

.

-MIKKABI -100 -SO・60 -40 -20

)イ

E -2 ー3 打 、v -.--白γ回目ーーー寸・ーーーー， 100 200 300 4

0

:

9

.

500 51roin 15.0mv〆mb KATSUURA -h u m 山正コ附 ω@ ﹄ 止 E ↑ 4 1 1 1 1 1 1 1 1 4 1 1 1 1 4 A U 守 凋 崎 司 J q 4 ‘ ， -内 ， & 円 、v -， 80 100 51roin 60 2a 40 3 1 ︾ 19.0 mV/mb ー3

…

叩

OMAEZAKI 25.5 mv/mb

…

∞

庁、V ~6-τ-;;-。 51roin .2 CHOSHI ー10-8 -6 -4 -2 -3 SHIZUOKA -2 -3-1・

The r

e

l

a

t

i

o

n

between atmospheric

p

r

e

s

s

u

r

e

and s

t

r

a

i

n

changes i

n

a

period band from 30 hours t

o

80

h

o

u

r

s

.

Fig.8

-3 -4 2 0.0 mV/m b

埋込式体積歪計の気圧補正 97

DP.

15叫0-'叩 切MM

SEP -OCT NOV

1979 SHIZUOKA(75J lRAKO(75) lROZAKI(75j MIKKABI (75) OIolAEZAKI '75 ATM.ーOMAEZAKI PREC.-OMAEZAKI C-SHIZUOKA C-lRAKO C-IROZAKI C-M1KKABI C-OMAEZAKI ATM.-OMAEZAKI P REC. -OMAEZAKI

F

i

g

.

9 Original and c

o

r

r

e

c

t

e

d

s

t

r

a

i

n

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r

e

c

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i

s

very good

even when t

h

e

typhoon passed t

h

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a

r

e

a

.

Weekly v

a

r

i

a

t

i

o

n

s

a

r

e

seen a

t

Shizuoka.

っており.週末陀はそれを休止するためである.地下

水をくみ上げると歪計の埋設地点の付近が膨張し.休

止すると収縮するものと考えられる.なお.地下水位

と歪との関係は.静岡地方気象台の太田金房・吉田明

夫(1

982)の調査がある.

次~.

1

9

沼 年

1

月

1

4

日の伊豆大島近海の地震前後

の変化について調べてみる

(Fig.10

参照). これまで

地震の前兆として石廊崎では，

1

9

7

7

年

12

月

3

日の収

縮変化があって，

1978

年

1

月

1

0

自に膨張に変化して

4

日後

K

地震が発生したと言われてきた(観測部地震

課

，

1979).

気圧補正結果を見ると.その変化は明瞭

になるととも~，生のデータでははっきりしていなか

った

1

1

月

10

日の膨張の変化が認められる.前後の変

Origina I SHIZUOKA(7S) lRAKO(75) IROZAKI (75) MIKKABI (75) OMAEZAKI (75) ATM.-QMAEZAKI P REC. -OMAEZAKI C-SHIZUOKA C-lRAKO C-IROZAKI C-M1KKABI C-OMAEZAKI ATM.-OMAEZAKI PRECベ)MAEZAKI

F

i

g

.

10 O

r

i

g

i

n

a

l

and c

o

r

r

e

c

t

e

d

records from

October 1

9

7

7

t

o

January 1

9

7

8

.

The

precursory

伺

ngesB and C a

r

e

recognized on o

r

i

g

i

n

a

l

record a

t

I

r

o

z

a

k

i

b

e

f

o

r

e

t

h

e

earthauake o

f

near

I

z

u

Oshima. The primary precursor

o

f

t

h

e

earthquake a

t

I

r

o

z

a

k

i

i

s

seemed

t

o

begin from Nov. 10 marked (

A

)

a

f

t

e

r

t

h

e

c

o

r

r

e

c

t

i

o

n

.

P

r

e

c

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p

i

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i

o

n

i

n

f

l

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e

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c

e

s

t

h

e

s

t

r

a

i

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changes a

t

each

s

t

a

t

i

o

n

(marked Rain) .

化状況から考えて.とれも地震に関連したものと見ら

れないこともない.その他.各地点の

1

1

月

15

日頃に

見られる変化は降水による影響と考えられるが，とれ

は観測点の地質・地形によって膨張するところと.収

縮するところがある.なお，

1

月

1

4

日の地震

K

はコサ

イスミックステップがあらわれている.

t

i

6

榛原と富津の気圧による気圧係数と気圧補正

1

9

8

1年

5

月までは.気象官署の気圧データを用いて.

気圧補正を行っていたので.歪データとは別の経路で

-7-98

験震時報第 47 巻第 3~4 号

気圧ずータを入手しなければならない.また，気象

、円筒の共振周波数が変化するので.その共振周波数を

観測では気圧は

3時間または 6時間毎のものだけで，

測定すること

Kより気圧を求めることができる.

毎時データを利用するため

K

は，自記記録から読み取

Fig.13

のように.円筒レゾネータの節の部分に圧電

らねばならなかった.そのため，常時気圧補正をすこ

素 子

(P.Z.T.)

が

4

片付けられており.

2

片は駆動

とはできなかった.

用.他の

2片は共振周波数の検出を行っている.温度

1

9

8

1

年

5

月から.東海地域を代表して榛原

V

C

.

南関

変化や経時変化などに対する精度維持のため.複合モ

東地域を代表して富津

V

C

.

気圧計を設置して.歪と同

.ード

(2

次モードと

4

次モード)を利用している.

様にテレメータ

K

よる連続観測ができるようになった.

変換部は.共振回路.計数回路および

D/A

変換回路

データは

DT(DC)

成分と同様

v

c1

0

秒毎に磁気テープ

などで構成きれている.

に記録している.

演算部は

8

ピットマイクロコンビュータを使用し

用いた気圧計は.中浅測器株式会社製の円筒振動式

て.データの演算および表示出力を行っている.

気圧計で.その動作原理および主な仕様を簡単に説明

表示部は.

LEDvc

てデータを

0.01mb

まで表示して

する.

いる.

この気圧計は.薄肉円筒を共振させて.気圧変化

K

主な使用は次のとおりである.

よる円筒の共振周波数の変化から気圧の測定を行うも

測定範囲

9

3

0

"

'

-

'1030mb

ので.気圧感部.変換部.演算部および表示部で構成

非直線性:士

0.1mb

されている

(Fig.ll参照).

分解能

0.05mb

以下

気圧感部は.

Fig.12

のように薄肉の円筒レゾネータ

温度安定度:士

0.1mb

以内

/0"

'

-

'

4

0

o

C

(共振子)の外側を真空にし.内側に圧力が加わると.

長期安定度:士

0.1mb

以内

/

6

か月

アナログ出力電圧:

DC

-10

"，-，

+10V (0.01mb

ご主

K

変化する)

また.

1

9

8

1

年

3

月

1

7

日，東京管区気象台測器課に

S

e

n

s

o

r

C

o

n

v

e

r

t

e

r

F

i

g

.

1

1

Block diagram o

f

barometer

.

Resonator

Trαnsdu ce

r

(

P

.

Z

.

T

.

)

Fig.12 Sensor o

f

barometer.

おける検査結果は次のとおりであった.

示 度

mb

機番他

8

1

0

0

1

(富津)

81003

(榛原)

補 正 値

mb

補正値

mb

非常に補正値が小さいので.使用

K

当たっては.ア

ナログ出力電圧値を補正値なしでそのまま使用してい

る.

また.

1

9

8

1

年

4

月

"

'

-

'

1

9

8

3

年

1

月までの間.両機と

も

1

9

8

1

年

1

0

月

vc1

回ずつ故障した.原因はノイズの

混入のためで.出力データが一定値または.プルスケ

ールオーバーの値を示していた.そのため.電源にノ

イズフィルタを挿入した.また誤動作の予防および異

D

e

t

e

c

t

o

r

G AU ﹂ ω ﹀ こ 口 L

。

← b

国

← ，'/

。

<lJ C

D

r

i

v

e

r

F

o

r

t

h

M

o

d

e

崎 信 見 事 部 州 叩 ↓

6

出同事同 (J:) c

Time s

h

i

f

t

o

f

t

h

e

b

e

s

t

c

o

r

r

e

l

a

t

i

o

n

between atmospheric pressure

出

l

d s

t

r

a

i

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change.

+ Atmospheric pressure i

s

d

e

l

a

y

e

d

.

Atmospheric pressure i

s

f

a

s

t

.

Station o

f

t

h

e

Time shift (hour)

Distance

Distance

Station

barometer

，

8

1

.

5 6

7

8

9

1

0

1

1

1

2

'

8

2

.

1

2

3 Average

from FUTTSU f

r

om HAIBARA

GAMAGORI

HAIBARA

+3 +1

+3 +3 +3 +1 +1 +3 +3 +3

+2

245

(km)

87 (km)

TENRYU

庁

+1

O

十

2 +2

+1

O

十

1 +2

O

+1

187

32

KAWANE

n

O

O

+3 +2

+1

O

+1 +1 +2

+1

169

20

FUJIEDA

H

-1 -1

+3 +1 -2

O

O

十

1 +1

O

O

156

13

SHIMIZU

庁

-2 -1

+3 -1

O

-2 +1 +1 -1

O

127

46

FUJ I

庁

-1 +1

O

-1 +1 +2 +1

。

106

66

TOI

H

+2

O

+3 +2

O

O

-1 +1

O

O

+1

116

114

HIGASHIIZU

FUTTSU

+1 -2 +3 +1 +1 +1

O

O

O

O

O

O

89

78

YUGAWARA

庁

-1 -3

O

-3 (-8)

O

-2 .-1 -1

r

73

93

HATANO

庁

-1 -2 +2 (+6) -4 +1 -1

O

O

O

+1

O

67

114

MIURA

H

O

-1

O

+1 +1

O

O

O

+1

十

1 +1

O

24

138

YOKOHAMA

H

-1 -1 +2

←

_{1 -1}

O

O

-1

O

O

+1

O

47

148

HINO

H

_O

_{+2 +1 -1}

O

-2

_O

_O

65

147

KAMOGAWA

H

_O

_O

-2 +1

O

-3 +1 -1 +1 +1 +1

O

20

176

FUTTU

n

+1 -1

+1 +2 -2

O

-1

O

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262

Note () Rejected from average

Tab.2

1

0

0

験 震 時 報 第 47巻 第3 - 4号

常発生の場合.自動的に復帰するようプログラムを変

変化の移動速度が冬期に比べておそくなるためと考え

更した.その後は全く異常なく安定に作動している.

られる.

これら榛原および富津の気圧データを用いて.全て

館山と銚子で時間差が.距離に比してかなり大きな

の歪の観測点(

3

1

点)の気圧係数を求め.気圧補正を

値となっているが.館山は歪計感部に異常があるため

行った.

であり.銚子は周辺の地質に関係があるものと思われ

気圧はある地域を

1

点で代表することは.気圧の変

る.

化のしかたから考えて問題はあるが.毎時値程度のサ

求めた気圧係数を

Tab.3

~示す.

ンプリングのデータには.十分補正に利用できること

がわかった.

Tab. 3

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気圧係数の求め方は.前と同じ方法により.歪.気

圧ともに

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時聞のバンドパスフィノレタをとおし

た後.両者の相関および一次式の比例係数を最小自乗

法にて求めた.ほとんどの観測点では.非常に良い相

関を示したが.静岡や日野などのよう~.歪の変化が

特異な動きをする地点や.ステップ状変化がよく表わ

Coefficient _{Sta t i on} Coefficient St a ti on _{x 1O-}8_{/mb x 1O-}8_/mb 2

れる地点では相関がよくなかった.

1982

年

1

月介の各地点の榛原または富津の気圧に対

する歪の関係を

Fig.14

~示す.右上から左下~

45

度

の直線に数字が並んでいるものは相関の良いところで.

蒲郡や伊良湖のように楕円状のものは気圧と歪に時間

差のあるところである.八日市場や静岡のよう ~45度

の直線からずれた動きのあるところは.気圧に関係な

く別の要因で歪が変化していることを表わしている.館

山と銚子はかなり時間差があり相関は良くない.なお.

榛原と富津の気圧の関係も示してあるが.その相関は

0

.

9

8

程度でかなり良い.

1

9

8

1

年 5

月から

1982

年 3

月までの

1

1

か月間のデー

タを

1か月毎 V

L

. それぞれ約 8日聞をえらぴ出して.

前に述べたような処理を行い.相関係数が

0

.

8

以上の

• GAMAGOR I 0.42 NAGARA -TENRYU 0.83 YOKAICHIBA -KAWANE 0.67 OSHI MA -FUJ 1 EDA 0.51 -HAMAOKA -SHIMIZU 0.99 -HAIBARA -FUJ 1 1.33 -1 RAKO -TOI 0.70 -MIKKABI HIGASHIIZU 0.62 -OMAEZAKI YlJGAWARA 0.49 -SHIZUOKA HADANO 1.43 -1 ROZAKI MIURA 1.26 AJ IRO YOKOHAMA 1.86 YOKOSUKA HINO 1.86 TATEYAMA KAMOGAWA 0.76 KATSUURA FUTTSU 1.92 CHOSHI OTAKI 1.54

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ものの比例係数の算術平均を行い.それをその地点の

館山と銚子を除いて.補正結果を検討してみると.

気圧係数とした.相関係数が

0

.

8

以下のものは降水な

いずれも補正前に比べて.データは非常にみやすくな

ど他の要因が大きい場合なので除外した.

っている.

Fig.15

~は.

1982

年

10

月から

1

2

月まで

各地点とも.榛原.富津両者の気圧に対する係数を

の毎時データの補正例を示してある.これらの資料は

求めたが.地理的な関係から.どちらか一方に対して

地震予知連絡会や.地震防災対策強化地域判定会委員

よりよい相関を示したので.相関の良い方を採用した.

打合せ会等への資料として毎回提出している.気圧補

東伊豆を除いて観測点から距離の近い方の気圧に対し

正したため~.降水の影響が明瞭に現われたり.歪の

て相関が良かった.東伊豆については.榛原の方が距

変化がはっきりと見られる例が認められる.

離的には近いが.平均すると富津

K

対しての方が良い

館山と銚子の気圧補正は.別の節で論じる.

相関を示した.通常気圧変化は，一般に西から東へ移

動することが多く.その速度は毎時数

10km

程度であ

る.歪観測点と別の地点の気圧データを使用すると.、

そのずれが発生する.遠い地点で約

100km

~なるの

で.

2

，...，

3

時間の差が予想、きれる.

Tab.2

~各地点の

月毎の相関の最も良い時の時間差を示したが，ほとん

どの地点で士

2

時間程度である.夏期に時間差が大き

く出ているのは降水の影響が入っていることと，気圧

埋込式体積歪計の気圧補正

101

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