一方,表面波には「分散」という性質がある。「分散」とは,波の周期(周波数)によって伝播速度(位相速度,群速度)が変わる現象のことである。弾性論によれば,表面波の「分散」は地下構造と密接な関係にある。したがって,表面波の「分散」すなわち“表面波の周期(周波数)と伝播速度の関係”がわかれば,地下構造の推定が可能である。
微動アレイ探査では,観測した微動波形から表面波の分散を検出し,観測場所の地下構造を推定する。その内容は概略次の@〜Bの手順からなる(物理探査学会(編),1998)。
すなわち,
@ 地表に面的に展開した群列地震観測網(略称:アレイ)により微動を観測すること;
A アレイ直下の地下構造を反映した表面波の分散を検出すること;
B その分散の逆解析から,分散をもたらした地下構造を推定すること;
などである。
なお,上記@のアレイの形状は,次節(2)及び(3)でも述べるとおり,Aの分散の検出法に関係する。本調査では「その1調査」と同じく,分散の検出法として「空間自己相関法」を採用した。上記Bでは,層厚及びS波速度を主要なモデルパラメータとする水平成層構造モデルを仮定し,観測から得られた分散とモデルによる分散との関係が「最適」となるように,モデルの反復改良を行う。ここでいう「最適」とは,反復改良の操作(すなわち逆解析)を行うために用いた遺伝的アルゴリズムの中で設定される(筒井・藤本,1994;長ほか,1999)。