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2021年3月20日 宮城沖の地震
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この地震は宮城県沖で発生し、緊急地震速報が発表されました。 第一報の発表時刻は地震発生の14秒後、一般向けの緊急地震速報発表時刻も同時に発表されました。 緊急地震速報の発表は地震波検知から4.6秒後で、 かなり早い段階で地震の発生を検知できました。 この地震は、地震の特性上最大振幅までの立ち上がりが短く、早く緊急地震速報を発表することができました。マグニチュードの予測がやや過大評価であったため、最大予測震度が観測よりも少し大きくなりました。

我々も防災科学技術研究所のHi-netとS-netのデータを利用して、現在の緊急地震速報と同じ手法(IPF法）で解析しました。地震の検知時刻は気象庁のシステムよりも4秒程度早くなりましたが、一般向けの基準を超えたのはほぼ同時刻でした。

推定された震源の場所については、気象庁と我々の解析結果のどちらも最初から誤差は小さく、最終的な推定場所と比較して10km以下に収まっています。深さの精度も良く、誤差5km以内に収まっています。緊急地震速報が想定通り、適切に発表された事例と言えます。

1.地震について (Earthquake Information)

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   2021/03/20,18:09:44.83 38.468 141.628 59.5 6.9
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Table1. Earthquake information. Origin time, Epicentral latitude, longitude, depth, and JMA magnitude from the left.(ref. JMA catalog)


Fig.1. Event location.



2.観測点分布 (Station Distribution)


Fig.2. Station Distribution.



3.緊急地震速報発信状況 (Earthquake Early Warning Report)

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   [01] 21/03/20-18:09:46 5- M5.7 38.5N 141.6E 040km (21/03/20-18:09:58)
   [11] 21/03/20-18:09:44 5+ M6.6 38.5N 141.5E 060km (21/03/20-18:10:02)
   [22] 21/03/20-18:09:45 6- M7.0 38.5N 141.7E 060km (21/03/20-18:10:17)
   [23] 21/03/20-18:09:45 6- M7.1 38.4N 141.7E 060km (21/03/20-18:10:19)
   [24] 21/03/20-18:09:45 6- M7.1 38.4N 141.7E 060km (21/03/20-18:10:24)
   [25] 21/03/20-18:09:45 6- M7.1 38.5N 141.7E 060km (21/03/20-18:10:40)
   [26] 21/03/20-18:09:45 6+ M7.2 38.5N 141.7E 060km (21/03/20-18:10:42)
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（左から順に情報番号，震源時，最大予測震度，マグニチュード， 震央緯度，震央経度，震源深さ，電文発表時刻） from CEORKA
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Table2. Earthquake early warning reports. Information ID, Origin time, Maximum Intensity, JMA magnitude, Epicentral latitude, longitude, depth, and time to issue the report from the left.(ref. The Committee of Earthquake Observation and Research in the Kansai Area)

気象庁による緊急地震速報の内容

4.観測記録 (Observed Records)


Fig.2. Peak Ground Acceleration (left) and Peak Ground Velocity (right).


Fig.3. JMA shaking intensity.


Fig.4. Seismic activity of past 40 years.

5.解析結果 (Analytical Result)


Fig.4. Time history of the estimates for source parameters by the IPFx method. The horizontal axis shows the time of processing.
- upper left: error of epicenter against the final estimation
- upper right: JMA magnitude (black) and maximum estimated shaking intensity (red)
- lower left: epicenter depth
- lower right: automatic picking time (black) and theoretical arrival time (red)


Fig.5. Simulation of IPF method. The triangles show seismic stations, and colored triangles are triggered stations. The star shows the estimated location of an earthquake. The color of the samples is proportional to the likelihood of the hypocenter location.

References:
  • Wu, S, M. Yamada,, K. Tamaribuchi, and J. Beck (2015). Multi-events Earthquake Early Warning algorithm using a Bayesian approach. Geophysical Journal International, Vol.200-2, pp.789-806, doi: 10.1093/gji/ggu437, 2015.2. journal pdf
  • 溜渕功史, 山田真澄, Wu Stephen (2014). 緊急地震速報のための同時多発地震を識別する震源推定手法. 地震 第2輯 67巻2号, pp.41-55, 2014.11. journal pdf
  • 山田真澄, 溜渕功史, Wu Stephen (2014). 高精度・高速の緊急地震速報を目指して -気象庁観測網とHi-netの統合処理-. 日本地震工学会論文集, Vol.14-4, pp.21-34, 2014.8. journal pdf
  • Liu, A. and M. Yamada (2014). Bayesian Approach for Identification of Multiple Events in an Early Warning System. Bulletin of the Seismological Society of America, Vol.104-3, pp.1111-1121, 2014.6. journal pdf


    • Acknowledgements:
    気象庁の震度情報、防災科学技術研究所のK-NET,KiK-net,Hi-net,S-netの波形、気象庁の強震波形、一元化震源カタログを利用しました。

    緊急地震速報を発表した地震の解析結果
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