図６−５−１、図６−５−２、図６−５−３には、観測波形と計算結果を平面的に示した。図６−５−１、図６−５−２、図６−５−３より、震源に近い濃尾平野中央部では実体波および後続波が卓越した波形が見られ、濃尾平野周辺部に行くにつれて振幅が小さくなっていること、震源近傍の山地部では実体波が卓越し後続波形が目立たないという傾向は観測波形、計算波形ともに対応しており、地盤モデルの概略的な形状は妥当なものであると考えられる。しかしながら特に水平２成分では、濃尾平野中央部の計算波形の振幅レベルは、実体波部、後続波部ともに観測波形よりも小さく、観測波形では実体波の直後の後続波のさらに４０秒程度後に見られる後続波が計算波形には見られない。

観測波形と計算波形を詳細に比較するため、図６−４に赤い四角で示したＧＩＦ０２２、ＡＩＣ００３、ＡＩＣ００４、ＡＩＣ００９の４地点における計算波形と観測波形を重ねて図６−６、図６−７、図６−８、図６−９に示した。また図６．１０には、計算結果の最大速度分布のスナップショットを示した。図６−１０−１、図６−１０−２においてＧＩＦ０２２、ＡＩＣ００３、ＡＩＣ００４、ＡＩＣ００９の４地点を黒点で示した。図６−１１−１、図６−１１−２、図６−１１−３にはＡＩＣ００３、ＡＩＣ００４、ＧＩＦ０２２を通る３つの東西断面での波形のトレースアップを示した。同図において赤い波形は各観測点の位置を示す。

ＧＩＦ０２２は、震源近傍の養老山地上の観測点であるため、約５秒後に見られる直達波以降は堆積層による影響も見られず、単純な波形となっている。しかしながらＮＳ成分は振幅、位相ともに対応がよいが、ＥＷ成分、ＵＤ成分は位相が観測波形に比べて計算波形の方が速い。これは地盤構造とともに震源メカニズムの影響があると考えられる。

本計算で用いている震源メカニズムは、気象庁より公表されているパラメータを用いているが、気象庁より公表されているパラメータは観測記録の初動のセンスから決定している。一方で防災科学技術研究所（Ｆ−ｎｅｔ）より公表されている震源メカニズムは波形が合うようにパラメータを決定している。どちらが適当なパラメータであるか判断することは難しいが、観測記録を満足する震源メカニズムを把握することが重要と考えられる。場合によっては観測記録から震源インバージョンを実施し、その結果の震源メカニズムを用いることも１つの方法と考える。

また地盤構造に関しては、ＧＩＦ０２２についてはＳ波増幅度の周波数特性を合わせた結果Ｖｓ＝０．５ｋｍ／ｓ層の下に基盤が存在する構造となったが、風化の影響を考慮すればＶｓ＝０．５ｋｍ／ｓ層と基盤の間にＶｓ＝２．０ｋｍ／ｓ程度の速度層が入る可能性があると考えられる。本モデルでは基盤岩類には上面からＶｓ＝３．０ｋｍ／ｓ（Ｖｐ＝５．５ｋｍ／ｓ）の単一の速度を付与しており、表層地質として基盤岩類が露頭している山地部では地表からＶｓ＝３．０ｋｍ／ｓがＳ波速度として付与されているが、４．３で述べたとおり風化などの影響により現実は単一の速度ではないと考えられる。山地部の速度を適切に付与することで地下構造モデルの改善につながると考えられる。

ＡＩＣ００３は、観測波形と計算波形の対応がよくなかった濃尾平野の中央部に位置する。計算波形の振幅、位相ともに観測波形と対応がよくない。特にＥＷ成分において計算波形では、図６−１１−１でわかるように実体波から後続波までほぼ同じ振幅レベルで５〜３０秒の間で卓越しているが、観測波形では５〜１５秒付近で実体波部分の振幅が卓越しており、観測波形を再現していない。また観測波形において８０〜１００秒付近で見られる波群が計算波形には見られない。ＡＩＣ００３についてはＨ／ＶスペクトルやＳ波増幅度で周期特性は合っているものの、養老山地からＡＩＣ００３の間は地震観測点がなく地震観測記録に基づく地下構造モデルの妥当性が確認できていない。この養老山地からＡＩＣ００３までの地下構造の形状や速度構成を修正することにより５〜１５秒付近の波形の特徴が再現できると考えられるが、その根拠となるデータの充実が不可欠である。８０〜１００秒付近で見られる波群は図６−１０−１、図６−１０−２のスナップショットより濃尾平野の北端から反射して戻ってきた波群と考えられる。計算結果ではこの波群は減衰してしまっているように見ることができ、地下構造の形状の精度を高めることが平野の端部から反射して戻ってきた波群を再現でき、観測波形との対応がよくなるものと考えられる。

ＡＩＣ００４は濃尾平野東部の東海層群が露頭する地域に位置するが、位相は若干ずれているが、計算波形の７０秒程度までの振幅レベルは観測波形と対応がよい。一方でＡＩＣ００３と同様、観測波形の８０秒以降に見られる波群は計算波形には見られない。この波群は図６−１０−１、図６−１０−２のスナップショットより、濃尾平野の東部で様々な方向から反射して戻ってきた波群が集まったものと考えられる。ＡＩＣ００３と同様に、計算結果ではこの波群は減衰してしまっているように見ることができる。地下構造の形状の精度を高めることや堆積層のＱ値を修正することで観測波形との対応がよくなるものと考えられる。

ＡＩＣ００９は、ＡＩＣ００４からさらに東の基盤深度が浅い地域に位置する。特にＥＷ成分、ＵＤ成分において、３０秒程度までの計算波形は振幅、位相とも観測波形と概ね対応している。しかしながら３０秒以降に見られる後続波の振幅は観測波形に比べて小さくなっており、堆積層のＱ値を修正することで観測波形との対応がよくなるものと考えられる。

図６−１２−１、図６−１２−２、図６−１２−３、図６−１２−４、図６−１２−５、図６−１２−６、図６−１２−７に、上記４地点以外の濃尾平野内における地震観測地点（図６−４の青い四角）の観測波形と計算波形を重ねて示す。図６−５−１、図６−５−２、図６−５−３で述べたように全体としては観測波形と計算波形は概ね対応しているものの、個別に見ていくと平野中央部から平野北部の地点であるＡＩＣ００１、１２１２２Ａ、１２１４８Ａ、１２１４０Ａでは、計算波形における表面波の振幅レベルが観測波形よりも大きくなっており、一方で平野南部の地点である１２１５１Ａ、１２１５２Ａ、Ｋ２４０４Ａ、１２１５３Ａでは、特にＮＳ成分において計算波形における表面波の振幅レベルが観測波形よりも小さい。今後より多数の地震観測地点の記録を用いて、計算波形が観測波形の振幅レベル、包絡形状、さらには位相を満足するように、地盤の３次元的な形状、速度層構成、Ｑ値などのパラメータを修正していくことが重要である。

以上より下記の点に留意することで、より精度の高い地盤モデルの構築につながると考えられる。

・山地部において風化などの影響を考慮した速度構造の付与を行う。

山地部における地震観測点の増加やボーリング、ＰＳ検層などの調査が望まれるが、観測波形を満足する速度境界としての構造を、地震観測記録を満足するように試行錯誤することによりモデルの改善につながると考えられる。また波形シミュレーションの前に山地部における地震観測記録を用いてレシーバ関数やＳ波増幅度により観測地点での地盤モデルを推定し、拘束可能な地点を増やしていくことも山地部のモデル化の方法と考えられる。

・養老山地近傍の地下構造と速度値のモデル化。

本検討ではＡＩＣ００３地点の波形をとりあげて養老山地の近傍のモデル化を課題としてあげたが、１地点での検討ではなく多点で観測波形を検討し、どの波群がどの方向から到来しているか把握することが重要と考える。その意味で地震観測点の更なる増加が望まれるが、現状は限られた観測地点の波形を満足する養老断層近傍の速度構造を試行錯誤することによりモデルの改善につながると考えられる。

・後続波を再現するためのＱ値の修正。

本検討では堆積層に対しては一律でＱ値を１００と設定しており、Ｓ波増幅度の検討においては高周波数域でＱを過大に評価していること、一方で長周期域を対象とする差分法の計算においては振幅レベルは概ね対応していたことから、堆積層においてＱ値の周波数依存性を示唆する結果となった。また巻末資料にて詳細は述べるが、表面波の振幅レベルは震源深さにも大きく依存する。そのため適切なＱ値を設定するためには、濃尾平野地域におけるＱ値に関する知見が望まれるが、現状では適切な震源メカニズムを設定し、その設定条件下で地震観測記録を満足するＱ値を試行錯誤して探るという作業がモデルの改善につながると考えられる。

図６−５−１　 観測波形と計算結果の平面分布（ＮＳ成分）

図６−５−２　 観測波形と計算結果の平面分布（ＥＷ成分）

図６−５−３　 観測波形と計算結果の平面分布（ＵＤ成分）

図６−６　３次元有限差分法による計算波形と観測波形との比較（ＧＩＦ０２２）

図６−７　３次元有限差分法による計算波形と観測波形との比較（ＡＩＣ００３）

図６−８　３次元有限差分法による計算波形と観測波形との比較（ＡＩＣ００４）

図６−９　３次元有限差分法による計算波形と観測波形との比較（ＡＩＣ００９）

図６−１０−１　計算結果の最大速度分布のスナップショット（左からＮＳ、ＥＷ、ＵＤ）

図６−１０−２　計算結果の最大速度分布のスナップショット（左からＮＳ、ＥＷ、ＵＤ）

図６−１１−１　３次元有限差分法による計算波形例

図６−１１−２　３次元有限差分法による計算波形例

図６−１１−３　３次元有限差分法による計算波形例

図６−１２−１　３次元有限差分法による計算波形と観測波形との比較

図６−１２−２　３次元有限差分法による計算波形と観測波形との比較

図６−１２−３　３次元有限差分法による計算波形と観測波形との比較

図６−１２−４　３次元有限差分法による計算波形と観測波形との比較

図６−１２−５　３次元有限差分法による計算波形と観測波形との比較

図６−１２−６　３次元有限差分法による計算波形と観測波形との比較

図６−１２−７　３次元有限差分法による計算波形と観測波形との比較