海域での地震・津波観測について（満澤 巨彦編）

海域では、海底ケーブルを使って海底に設置された地震や津波の観測機器からデータを収集しています。現在、釧路沖ではJAMSTECが1999年に設置した観測システムや防災科学技術研究所が日本海溝に整備したS-netがあり、地震・津波のリアルタイム観測が行われています。海底ケーブル以外に係留ブイを使った観測システムも運用されているのですが深海域での係留が難しいなどもあり、主流としては海底ケーブルが利用されているそうです。海域の観測網ができるまでは、地震については陸上に設置された地震計のデータが使われていました。津波についても、海域で観測点が整備されていない場合は、陸の地震観測のデータから津波を引き起こす動きが海底であるかどうかを様々なデータに基づいて推測して情報をだしているとのこと。1995年の神戸の震災後、国の地震観測の取組が見直され、JAMSTECでは海底ケーブルを利用したシステム開発が本格的に進められ、室戸岬沖、釧路沖とシステムが整備されました。この時の観測点の数はそれぞれ2~3点だったそうですが、この開発をベースに2000年代に入ってから海域を面的にカバーする観測網の開発・整備が進められ、現時点では太平洋側の南海トラフのDONETや日本海溝のS-netが観測網として設置されているそうです。DONETはJAMSTECで開発整備。完成後は防災科学技術研究所に移管し、現在は防災科研が運用し、JAMSTECも開発機関として運用に協力しているそう。
さて、地震は地面の揺れ・振動・地動を観測していることはご存知の方が多いと思いますが、振動計を使って地面や海底の揺れを計測しています。振動計のセンサとしては一般的には加速度計が使われています。加速度計では瞬間的な振動は捉えることはできるのですが、ゆっくりとした振動を計測するのは難しいので、ゆっくりとした長周期の振動を計るためには振動子を使っているとおっしゃっていました。次に、沖合で津波はどのように計るかについてですが、海底に水圧計を設置して計るそう。津波がくると海面が高くなるので、その分、海底の水圧が上がり、その変化を測ることで津波の高さを知ることができるという訳。水圧計のセンサとしては水晶振動子、水晶の発振周波数が圧力で変化するという特性を利用しています。水圧計の利用方法としては、津波のように比較的短時間で起きる現象だけではなく、長周期の変動や海底が隆起したり沈降したりする現象をとらえるためにも水圧計を利用しようとしているそうです。「陸上と同等の観測を深海底で実現するための開発研究を行っているのですが、実際のシステム構築には無人探査機などを使った地道な現場での作業等も必要となります。海域で地震や津波を観測するためのシステムの構築は陸上と違い難しい問題があり、また、どの様な観測を海底で行なうかという事も重要な課題になるのです。」
※尚、写真は JAMSTEC 満澤巨彦氏からお借りしました。
・写真左上は地動センサと津波センサ
・写真右上は地動センサと津波センサを搭載したハイパードルフィン