津波が気象に影響

2012 年 2 月 14 日 卒業論文　発表会

地球環境気候学研究室 B4 　大西　将雅 指導教官　立花義裕 教授

大津波 は 気象 に

影響 を与えうる のか ？

気象 は 地震 を 誘発 するか ？

　 発表の流れ

研究背景・研究目的

気象が地震を誘発！？

津波が気象に影響！？

まとめ

参考文献

2

研究背景 研究目的

3

気象

地震

関係がある

(Yamaguchi,1934)

気圧配置

地震が起こりやすい 地震が起こりにくい

が決まる！！

しかし，研究例は 未だ一つしかない。

しかも古い…

気象

地震

関係がある

(Yamaguchi,1934)

気圧配置

地震^が起こりやすい 地震が起こりにくい

が決まる！！

しかし，研究例は 未だ一つしかない。

しかも古い…

気 象

地 震

津波

気象

関係がある

!?

大地震

大津波

影響を及ぼすか否か この疑問に臨んだ 挑戦者はいない。

津波

気象

関係がある

!?

大地震

大津波

影響を及ぼすか否か この疑問に臨んだ 挑戦者はいない。

気 象

気象 の影響で 地震 津 波 が 誘発 されるのか？

大津波 によって 気象 は 影響 されるのか？

初 世界 !?

　 東北地方太平洋沖地震

に着目して、この謎に迫る !!

研究背景 研究目的

4

気象

地震

気象 が 地震 を 誘発 するか？

じしんまん

5

著：やなせたかし

先行研究の主張

・日本海方面よりも太平洋方面

に現れた 低気圧 の方が影響 大

・ 右図のような 気圧配置 の時が

　一番地震が 起こりやすい

(Yamaguchi et al.1934)

震源が高気圧・低気圧の境目 にある時，

気圧勾配

地震

誘発

地震発生頻度

と

気圧傾向

相関

!!

自分の仮説

・

6

0 20 40 60 80 100 120

Fig.1

(

)

地震 発生 回数

本震

ノイズが多い

無視 注 目 !!

固体地球の現象より 指数関数的減少傾向 のはずだが…

04月27日 05月05日

05月13日 05月21日

05月29日 06月06日

06月14日 06月22日

06月30日 07月08日

07月16日 07月24日 0

5 10 15 20 25 30 35 40

f(x) = 27.17 exp( − 0.01 x )

Fig.2 　

(

)

近似曲線 地震

発生 回数

04月27日 05月03日 05月09日 05月15日 05月21日 05月27日 06月02日 06月08日 06月14日 06月20日 06月26日 07月02日 07月08日 07月14日 07月20日 07月26日

-15 -10 -5 0 5 10 15

Fig.3

(

)

頻度 成分

トレンド除 去 !!

余震の発生頻度 と 気圧偏差 の 相関 を取る！！

7

Fig

4 余震

シェイド：有意水準 コンター：相関係数

北米プレート ユーラシアプレー

ト

太平洋プレー

フィリピン海 ト

プレート

高

着目 !!

余震発生数『多』の時の気圧

太 平 洋 プ レ ー ト 西 部 で 高 気 圧 傾 向 の 時 に 余 震 が 起 こ り や す い ！

8

太平洋プレー ト

太平洋プレー ト

北米プレート 北米プレート

高

静岡大学理学部地球科学科HPより

大

① 太平洋プレートで 　高気圧傾向の時

　引きずり込みが 　大きくなる！！

9

ここでちょっと

3 月 11 日の天気図を 見てみましょう !!!

撮影：マコ様

(

) 10

低気圧 があります．

では

気圧変動

どうかな？の様子は

11

地震発生

の前には 急激 な

気圧降下！？

地震発生

急激な気圧下降！

12

　 そういえば …　

低

高

13

太平洋プレー ト

太平洋プレー ト

北米プレート 北米プレート

高

静岡大学理学部地球科学科HPより

大

① 太平洋プレートで 　高気圧傾向の時

　引きずり込みが 　大きくなる！！

低 高 ② 北米プレートで 　急激な気圧下降

　→プレート間で 　シアーストレス 　

地 震 発 生 !?

14

　 他の事例を見てみよう！

【三陸沖地震】

・

1968

5

16

・

1994

12

28

・

2011

3

11

三陸はるか沖地震

・震源域が東北地方

　太平洋沖地震に似ている

・

M7.6

・津波も約

50cm

急激な気圧下降！

気圧急降下

地震発生のトリガー の可能性を示唆

!!

地震発生

15

　 そういえば …

低

高

高

似ている… !?

気象 が 地震 の

トリガー !?

Yakisoba

16

大津波 は 気象 に 影響 を与えうるか？

つなみまん

17

著：やなせたかし

地震後の大津波による，海水 の鉛直混合により，被災地上空 の大気変動があるのではない か？

暖かい 冷たい

相互　　作用

使用データなど

SST

!!

大気変動

2011

3

10

3

12

SST

東北区水産研究所より

気象庁

HP

撮影：宮城県職員小野寺さん

撮影・大西

仮説

18

　 　 　 津波と気象の関係性

約

0.8℃

!!

地震発生 津波到達

地震発生

大津波

エラー値？

目 注 !!

この， SST 下降の影響が 大気にどのような影響を 与えるのかを見ていく！

19

• SST が下降 しているのが確認でき

た！！

• 大気が異常な気温変動をしていれば，

　 SST 下降の影響で気温が変動 　 した可能性が示唆される．

• 地震が起こっていない日で， 同じ気象条 件の日 ( 同じ気圧変動の日 ) が見つかれ

ば，

　 その両者を 比較 して異常な気温変動が

　 あったかどうかがわかるはず！！ 20

本 震 日

1994 年～ 2011 年の 1 月 ,2 月 ,3 月 ,11 月 ,12 月

の天気図の中から 2011 年 3 月 11 日 ( 本 震日 )

と似た天気図を抽出する！！

全部で 184 枚 をピックアップ !!

過 去 の 天 気 図

1

3

2

… 全 2718 枚

21

探してみた．

本 震 日

抽出した 184 日 それぞれと

本震日とで 0 時～ 24 時の

気圧の相関を取る． ( 仙台 )

さ ら に 絞 る

…

1 2 3 4 5 6 7 8 184

相関係数が 0.8 を超える日を抽 出 !!

A B C D E F G H I J

全１０日を抽出！！

22

気温偏差の移り変わり ( 仙台 )

地震

津波

地震発生直後は

気温が下降している．

その後数時間後から，

気温の下降が緩く なっている

A：1994年12月 5日

B：1998年1月6 日C：2000年2月2 日D：2000年3月 13日

E：2001年11月 14日

F：2002年1月11日 G：2002年11月13日 H：2006年1月27日 I：2006年2月3日

J2009年3月27日

23

仙台における 気温変動 (3 月 11

日 )

大津波 襲来 (16 時 )

大津波 襲来前 大津波 襲来前

大津波 襲来後 大津波 襲来後

本震日 抽出日

A ～ J

大津波

襲来 前

気圧変動

高い

もし相関が高くなかったら，

気圧変動以外の影響

大津波 襲来 後

24

気温変動の相関比較

本震日と抽出日 (A ～ J) の相関関係 ( 仙台 )

相関係数

０．９０

０．６１

A：1994年12月5 日B：1998年1 月6 日C：2000年2 月2 日D：2000年3月 13 日E：2001 年11月 14日

F：2002年1 月11日 G：2002年 11月13日 H ：2006年1月27日 I：2006年2 月3 日 J:2009 年3月27日

大津波襲来

気温変動

変わっ た !!

大津波 が 気象 に

影響を与えた 可能性を示唆

25

まとめと考察

地震発生数

気圧偏差

相関

た．→北米プレートへの力のかかり方が

トリガー

なっている可能性が示唆される．に

地震発生数

気圧偏差

相関

た．→北米プレートへの力のかかり方が

トリガー

なっている可能性が示唆される．に

同じ三陸沖で発生した

大地震

急激な

気圧下降

→ 大地震発生の

トリガー

可能性が示唆される．

同じ三陸沖で発生した

大地震

急激な

気圧下降

→ 大地震発生の

トリガー

可能性が示唆される．

生きているデータのみで解析を試みたが，

肝心の欲しい部分のデータは得られず，

不十分な解析結果しか出なかった．

生きているデータのみで解析を試みたが，

肝心の欲しい部分のデータは得られず，

不十分な解析結果しか出なかった．

AMeDAS

AMeDAS

まとめ

26

　 参考文献

• 山口生知 (1934) 「 Relation between Cyclone and 　

Earthquake 」『東京帝国大学地震研究 所彙報』 Vol.12-4(1934)pp.742-753

27

Thank 　 you 　 for

　 your 　 attention!!

三陸はるか沖地震震源分布

津波と気象の関係性

使用データ

気象庁

AMeDAS

1992

2011

解析手法

① 本震日と似た天気図の日を抽出．

(

)

② 似た天気図の日と本震日の日の

0

24

0.8

本震日と気象条件のよく似た日を全

10

④た．津波が襲来した時間を

16

12h

本震日と抽出日との相関を取る．

(

4

15

4

15

→ 津波襲来前後で相関関係に差があれば，何かがある！！

14

Thank 　 you 　 for

　 your 　 attention!!

本震日と抽出日 (A ～ J) の相関関係一覧 ( 仙台 )

津波襲来前

4

15

津波襲来後

16

3

A：1994年12月5 日B：1998 年1月6 日C：2000年2月2 日D：2000年3 月13 日E：2001年11月 14日

F：2002年1月 11日 G：2002年11月13日 H：2006年1 月27日 I：2006年2月 3日 J:2009年3 月27日

山形相関

盛岡相関

福島相関

山形

盛岡

福島

山形

盛岡

福島

停電の有無での比較１

02:02

停電の影響は 無さそう！！

気温の下降 の傾きがじくら 同

い！！

地震発生

停電

7

山形での

10

11

A:1994 年 12 月 5 日

本震日

B:1998 年 1 月 6 日

本震日

C:2000 年 2 月 2 日

本震日

D ： 2000 年 3 月 13 日

本震日

E ： 2001 年 11 月 14 日

本震日

F ： 2002 年 1 月 11 日

本震日

G ： 2002 年 11 月 13 日

本震日

H ： 2006 年 1 月 27 日

本震日

I ： 2006 年 2 月 3 日

本震日

J ： 2009 年 3 月 27 日

本震日

三陸はるか沖地震の時の天気図

　 問題点

• 日周期成分を取り除くと …

津波襲来前

4

15

津波襲来後

16

3

めちゃくちゃ たーになっ

!!

日周期成分を取り除くと 津波前後の特徴的シグナル が消えてしまい，津波による 変動が捉えられなくなった…

17