発表資料 pdf版 - cq

一般社団法人 エリアマネジメント推進協会
2013.07.17
国(政府)中央防災会議
南海トラフ地震・津波による推定死亡者数
= 32万3000人
(2013年5月)
• 東南海地震(＋津波)に対する
提案
(1) 地震予知は不可能である。
(2) 従って、事前の防災が重要
である。
• 我々の考え(国民の考え)
(1) 上記は地震学の結論であ
る。地震学の中でも東海
地震も予知できないとも。
(2) 基本的には「自分の身は
自分で守る」こと。個人や
自治体単位にて自身にて
考え、対策する。
電磁気現象を用いた地震予知の可能性
早川 正士
(1) ㈱早川地震電磁気研究所 (電通大内ｲﾝｷｭﾍﾞｰｼｮﾝｾﾝﾀｰ)
(2) 電気通信大学 先端ﾜｲﾔﾚｽｺﾐｭﾆｹｰｼｮﾝ研究ｾﾝﾀｰ(AWCC)
(3) 地震解析ラボ (ｲﾝﾌｫﾒｰｼｮﾝｼｽﾃﾑｽﾞ㈱)
→ [email protected]
1
参考文献
地震予知学 (我々の地震予知)
• 全く違う考え
―近著―
早川著 「地震は予知できる」 KKベストセラーズ
(2011年12月22日発売, 好評発売中, 1300円(税別))
早川編「地震予知研究の最前線 (The Frontier of Earthquake Prediction Studies)」
日本専門図書出版
(2012年2月2日出版、3万円、世界中の地震予知研究者の活動の集録)
地震学では地殻変動、即ち前兆すべ
り(pre-slip)を見つけることを目指す。
やさしい
• 全く違う技術・手法
• 全く違う地震予知
地殻変動を測る地震計などによる力
学的手法は地震の短期予知には不
向きである。全く新しい電磁気手法
を用いる。
やさしい
技術的
(解説)
地震の短期予知(即ち、地震の数
日～1週間前の予知)を可能とする。
不可能を可能とする。
(1) 上田誠也、
(2) 早川正士、
(3) 早川正士、
技術的
(4) 早川正士、
やさしい
ｾﾐﾌﾟﾛ
(5) 早川正士、
(6) 早川正士、
やさしい
(7) 早川正士、
どうなる日本の地震予知、中央公論2011年4月号(3月10日発売)
地震予知研究の動向と電通大地震電磁気研究ｽﾃｰｼｮﾝ、
電通大紀要、22巻1号、p.1-7, 2010
電磁気現象を用いた地震予知研究の動向、
電気学会誌、解説、130巻7号, 2010
地震電磁気現象の計測技術と研究動向、
電子情報通信学会、解説論文、J89-B, 1036-1045, 2006
地球環境とノイズの意外な関係、技術評論社、2009
なぜ電磁気で地震の直前予知ができるか、日本専門図書出版、
2002
最新地震予知学（電磁波異常でわかる、その前兆)、祥伝社、
1996
2
地震予知学
3
日本の地震予知は？
地球の鼓動を注意深く調べ、地震の前兆を検出し、予知に用いる。
事前の前兆(予兆)：力学的現象、電磁気現象、その他
• 地震予知の重要性
言を待たない。しかし、国の調査では地震予知の要望は
なんと28%である。
• 本命は短期予知
– 短期予知：地震の数日～1週間前に地震を予知すること。
「いつ、どこで、どの程度の大きさ(ﾏｸﾞﾆﾁｭｰﾄﾞ)(これらを地震の
三要素と言う)の地震か？」
– 中期予測：数10年ｵｰﾀﾞ
（地震学のテーマ）
– 長期予測：100年～のｵｰﾀﾞ
注意：”緊急地震速報”(事前に予知するものではなく、
地震が起こった直後の地震波を検出して警報
を出す。～10秒前)は、予知ではない。
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● 地震予知と地震予知学(地震電磁気学)
・地震予知学では地震の前兆現象(予兆)を探すことに尽きる。
前兆現象として有望な電磁気現象(即ち、電気,磁気,電磁波の
異常)が多数発見されている。問題は地震との因果関係？
電離圏
岩石微小破壊に伴う電流の発生
大気圏
地圏
（地震の約1週間前）
例え：プラスチックの下敷きを徐々に折り曲げていくとしよう。最終的にパチッと折れる。
これがRupture(破壊)、即ち地震である。しかし、必ずその前にﾌﾟﾁﾌﾟﾁという音がする。
これはﾏｲｸﾛﾌﾗｸﾁｬ、即ちひび(ｸﾗｯｸ)が入ることである。これ自体は力学現象であるが、その
時に摩擦電気、圧電効果などにより、電気(電荷)、電流(電池)が発生し、電磁波などを引き
起こす。これが起こるのが地震の約1週間前である。
(after Tsukuda (2007))
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2. 地震電磁気学の歴史
◆ 我々の地震予知学
電磁気現象の優れた点
地電流計測
(地圏放射)
 地圏内(震源近く)で地震の前にﾏｲｸﾛﾌﾗｸﾁｬ(ｸﾗｯｸ)が必ず起こ
り、ｸﾗｯｸでは摩擦、圧電効果などにより電荷分離(即 ち、電流)
が発生し、電磁気現象を引き起こす。(前兆性)
 周波数にもよるが数10km～100km程度、電磁波なら伝搬する。
(遠隔性)
ギリシャVAN法(直流の地電流計測)
※ 神戸地震後、地震予知学(地震電磁気学)の飛躍的発展。地震と
の因果関係が明確な前兆も報告されている。
地震予知学と地震学は似て非なるもの。
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赤丸の大きさは重要度
9
Flying machine heavier than air is impossible.
色々な地震電磁気現象とその観測方法
Lord Kelvin (1895)
※一般的に高感度受信システムが不可欠。
GPS衛星
★
Height
Ionosphere
Ionospheric perturbations
Atmosphere
(VLF receiver)
(Atmospheric perturbation)
(VLF transmitter)
(Yagi antenna)
(Radon, gases)
(ULF emission)
Lithosphere
(ULF sensors)
(focal region)
(microcracks)
Man will not fly for another fifty years.
from Wilbur Wright to Orville Wright
(1901)
In 1903, they flew !! (though only for 42 sec)
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IWSE, 2005 (Chofu, Tokyo)
● 電通大グループの実績
(1)
神戸地震での電離層擾乱の検出(電離層現象)
(VLF/LF伝搬を用いた)(Hayakawa et al., J. Comm. Res. Lab., 1996)
→ 世界的に地震に伴う電離層擾乱の研究が活発化
→ 電離層擾乱と地震(M＞6, d＜40km)との因果関係も確立
(10年間ﾃﾞｰﾀにて、100事例以上)(Hayakawa et al., J. Geophys. Res., 2010)
前兆電離層擾乱は地震の約一週間前に発生
(2)
グアム地震に伴うULF電磁放射の検出(地圏現象)(Hayakawa et al., GRL, 1996)
→ 1988年ｽﾋﾟﾀｯｸ地震、1989年ﾛﾏﾌﾟﾘｴｸ地震とともに三大ｲﾍﾞﾝﾄとして
引用されている。
→ ULF放射の地震予知の可能性も高まる。
(3)
見通し外VHF波による地震に伴う大気圏擾乱(大気圏現象) (Fukumoto et al., NHESS, 2001)
(4)
地圏・大気圏・電離圏結合(Lithosphere-Atmosphere-Ionosphere Coupling)
という概念の提唱とそのメカニズムの解明
→ LAI couplingという言葉自体世界に普及している。
(5)
地震電磁気学(地震予知学)の体系化に貢献。又、4度にわたる国際会議
(IWSE)の主催を通じて国際的ｺﾝｿｼｰｱﾑの創生と学問分野の活性化に尽力。
International Workshop on Seismo Electromagnetics,
地震電磁気と地震予知に関する国際会議 (チェア 早川)
Hayakawa, Fujinawa (Eds) (1994), Hayakawa (Ed) (1999), Hayakawa, Molchanov (Eds) (2002),
Hayakawa (Ed) (2009), Molchanov, Hayakawa (TERRAPUB, 2008).
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● 地震予知のｷｰﾊﾟﾗﾒｰﾀ(観測項目は？)
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VLF/LF伝搬による電離層の乱れの観測
IWSE(2005年、調布にて)で、地震予知には以下の2観測項目
が最も重要であると合意された。
• 積分観測(即ち、送信局からの電波を受信点にて受
信する手法。送信局と受信点を結ぶ大円の周辺の
如何なる地震にも反応して伝搬異常として捉えられ
る) の為、事例数を蓄積するのが容易。
(1) 電離層擾乱観測(電離圏現象)(VLF/LF送信局電波の伝搬異常)
・最も有望な地震予知法
理由：積分観測のため事例の数がすでに充分にて、因果関係が
ほぼ確立している。
(地震)
EQ
Receiver
(受信点)
(2) ULF電磁放射観測(地圏現象)
・二番目に有望な地震予知法
理由：有名な三つの事例があり(局所観測のためイベントの数が
極めて少ない)、その存在が確からしい。勿論、事例の数を蓄積
することは急務。ピンポイントの地震予知が可能かも？
VLF Transmitter
(VLF送信局)
EQ
上から見た図
Sensitive Area for
VLF/LF wave
(感知領域)
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● VLF/LFネットワークの構築
(神戸地震の際のオメガVLF伝搬でのターミネータ・タイムのずれ)
電離層擾乱による通信異常
電離層擾乱があると、空間波の反射高度は
数km下となり吸収の強い所を通ることから振
幅は下がる。また、伝搬経路長は短くなり、
早く到達する。→ 伝搬異常となる。
(after Hayakawa et al., J. Comm. Res. Lab., 1996)
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(Hayakawa et al., J. Comm. Res. Lab. Tokyo, vol.43, 169-180, 1996)
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VLF/LF receiving system at one site
Japanese (+Asian-Pacific) VLF/LF network
・VLF/LF送信局
(1) 日本局： JJY局(福島、40kHz), JJI局(宮崎、
22,2kHz)
(2) 外国局： NWC局(ｵｰｽﾄﾗﾘｱ)、NPM局(ﾊﾜｲ)、
NLK局(米国)
・受信点(母子里(MSR), 中標津(NSB, 表示し
てない), 調布(CHF), 春日井(KSG), 高知
(KCH), 岡山津山(TYM, 表示してない), 三
宅島(MYK, 表示していない))と送信局との
組み合わせにより、伝搬異常の出現を比較し、
いつ、どこで、どの程度の地震かを予知する。
・Real-time monitoring (毎日の常時監視)をおこ
なっている。
(参考情報：我々のVLF/LFネットを範とするﾈｯﾄ
ﾜｰｸが欧州、インド、南米にここ2-3年にて構築
されている)
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地震に伴う電離層擾乱に関する最新成果(統計結果)
(Hayakawa et al., JGR, 2010)
[VLF/LF伝搬異常(電離層擾乱)と地震との明瞭な因果関係の確立]
• 解析期間 :
7 年間 (Jan. 2001 to Dec. 2007)
解析に用いた伝搬経路
と地震
(過去15年間のデータが存在するが、データの品質を調べた
結果、上記7年を用いた。)
• 用いた伝搬経路 :
(高知)
(母子里)
(カムチャカ)
(千葉館山)
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Nighttime fluctuation method (夜間ゆらぎ法)
trend: nighttime average amplitude (夜間平均振幅)
Red : Depth less than 40km (浅い地震)
Blue : Depth larger than 40km (深い地震)
・電離層擾乱(VLF伝搬異常)
と地震(M＞6, d＜40km)との
有意な統計的因果関係の確立
・約一週間前に前兆
電離層擾乱
2011. 3. 11東日本地震の震央とVLF/LF伝搬パス
2011. 3. 11地震の前兆は？
NLK-CHF(調布)伝搬パスは3.11地震
の震央の上を通っていることに注意。
Fig. 1. JJY-MSR path and its wave sentitive area (5th Fresnel zone) and the epicenter of two succesive
EQs. The propagation paths for the America transmitter (NLK, 24.8 kHz) to Japanese stations (Chofu
(CHF), Kasugai (KSG), and Kochi (KCH)). The wave sensitive area only for NLK-CHF is given.
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2012年10月31日、BS朝日「ごごいち！ニュースキャッチ」にて
『本当に不可能!? “地震予知”の現状』
● VLF/LF伝搬異常(電離層擾乱観測)による
地震予知の実用化
1. 一昨年(2010年)より地震予測(いつ、どこで、どの位
のﾏｸﾞﾆﾁｭｰﾄﾞ(地震の三要素))を無料配信
『地震解析ラボ（インフォメーションシステムズ㈱）
→ http://www.earthquakenet.com 』
一昨年の無料配信の4-5ヶ月のﾃﾞｰﾀとその評価が
ｱｰｶｲﾌﾞとしてHPに掲載されている。
2. 昨年(2011年)より有料配信スタート。また、
2012年1月19日より個人向けに携帯電話（＋ｽﾏｰﾄ
ﾌｫﾝ）, PCにて地震予測情報入手可能。法人は地
震解析ラボと契約(詳細情報)。
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地震予測例 (2010年のﾃﾞｰﾀ)
直近の地震
2013年4月13日 M=6.0
(淡路島付近)
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直近の地震
2013年4月14日 M=4.7
(埼玉県北部)
地震予測情報最新版
2013年7月11日発行
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● ULF放射観測
地震前兆ULF電磁放射
ULF放射は大きな地震(M＞6)に対して発生することがわかって来ている。しかし、局所観測の欠
点から事例の数がいかんせん少ない(世界中のｲﾍﾞﾝﾄを集約しても～30例)と言わざるを得ない。
そこで、統計にのるだけの事例数を一日も早く実現する。
(ULFとは周波数10Hz以下の周波数を意味する。
地震の前のﾏｲｸﾛﾌﾗｸﾁｬ(ひび発生)の時に放射される
電磁波)
Seismogenic ULF emissions
(ULF: ultra-low-frequency, frequency less
than 10Hz)
(after Fraser-Smith et al., GRL, 1990)
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KANTO-TOKAI ULF
Electromagnetic Observation Network
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関東ULFネットワーク
ULF magnetic sensor
・伊豆半島多点
・房総半島多点
・柿岡
・松代
・秩父(？)
Three orthogonal sensors (Bx, By and Bz)
buried in the ground
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地震ﾏｸﾞﾆﾁｭｰﾄﾞと震央距離との関係
・高度信号処理による地震ULF波の抽出
1. Amplitude measurement
2. Polarization measurement (Hayakawa et al., GRL, vol. 23, 241-244, 1996)
3 component measurement  SZ/SH（宇宙の影響（地磁気変動）と地震ULF波の弁別）
3. Principal Component Analysis (Gotoh et al., JAE, vol. 22, 1-12, 2002)
Multi-stationed observation  Distinction of different noise sources
4. Direction Finding (Kopytenko et al., JAE, vol. 22, 207-215, 2002; Ohta et al., EPS, vol. 57, 1003-8,
○地震前兆ULFを伴うもの
●地震前兆ULFを伴わないもの
(Empirical Detection Threshold)
0．025R＜M－4．5
2005)
-Magnetic field gradient
to locate the source → ﾋﾟﾝﾎﾟｲﾝﾄの地震予知の可能性
-Goniometric triangulation
5. Fractal Analysis (Mono- and multi- fractal) (Hayakawa et al., GRL, vol.26, 2797-
M = 7, d = 100km
M = 6, d = 70-80
2800, 1999; Ida et al., NPG, vol.12, 157-162, 2005)
Nonlinear process in the lithosphere
(after Hayakawa, Hattori(2004), Molchanov, Hayakawa(2008))
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・地震予知を地震学から解放してあげよう。
● 複合観測による早期警戒システムの開発
1) 地震予知は実学であること
2) 地震予知学は地震学とは別物
3) 電離層擾乱は地震との明瞭な因果関係
あり。
4) 実学としての地震予測情報の発信
5) そのメカニズムの解明
(純粋にｻｲｴﾝｽとして)
(地圏・大気圏・電離圏結合の解明)
(1) VLF/LF伝搬異常(電離層現象)
(2) ULF電磁放射(地圏現象)
(3) 見通し外VHF波の受信(大気圏現象)
各領域での現象の特徴の融合的考察。
各領域での異常発生は異なるlead timeを
示すため、三領域での現象を統合的に
検討することにより、地震前兆検出の
確率が著しく上昇する。これを考慮した
多項目複合観測による基づく早期警戒
システムを開発。
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見通し外VHF波（FM放送波）の受信ネットワーク（大気圏擾乱観測
用）。FM仙台→調布、金沢パス、静岡FM→和歌山パス、関西イン
ターメディア→鹿児島パスからなるネットワーク。
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富士警備保障㈱
予測を前提とした
BCPイノベーション
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予測によるBCPの変革（その１）
～ 予測情報による企業のＢＣＰの変革 ～
「S（seismic）-CAST BCP」
① 具体的な発災の予測
・ 極めて短期間（１Ｗ～１０Ｄ）への絞り込み
→ 東海地震で３０年以内に８７％の発生確率
・ 緊急地震速報では不可能な準備期間の確保
・ 具体的な準備期間／予測情報が無ければ、安心期間
② 予測情報を得た後のBCPの可能性
・ 切迫性を持った具体的な準備行動
→ 体制の事前確保
→ 減災準備行動 ・・・・ 等
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予測によるBCPの変革（その２）
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