Heki, K. Snow load and seasonal variation of earthquake occurrence in Japan,

Earth Planet. Sci. Lett., 207, 159-164, 2003.

日本で発生する地震の頻度に季節変化があることは百年前の大森房吉の時代から 現在に至るまで多くの研究者が指摘してきました。中でも顕著な南海・相模・ 駿河トラフ沿いのプレート境界地震の発生時期の秋冬への集中に関しては Ohtake and Nakahara (1999) がその統計的有意性を確認し、大気圧の冬季の上昇 が海溝のプレート境界断層のクーロン破壊応力(CFS)に及ぼす影響を見積もりまし た。しかし計算されたCFSの変化の値はあまりにも小さく、大気圧が地震発生へ及 ぼす影響はほとんど無いと結論しています。本研究では東北日本のGPS点に季節変 化をもたらす積雪荷重が日本列島の直下型地震の発生に及ぼす影響をCFSを用いて 評価し、宇佐美(1996)にまとめられている過去の被害地震の発生時期の季節性と 比較検討しました。脊梁山脈の西北側を中心に日本列島に沿って分布する積雪帯は その直下の地震断層の法線応力を数kPa増加させ、CFSを下げることにより地震の発 生を妨げます。その結果雪どけ時期の春夏により多くの地震が発生することが期待 されます。過去のM7以上の直下型地震から積雪地域で発生したものを抽出して発生 月の分布を見ると、6月頃を極大期として発生頻度に数倍の変動が見られます。こ れは積雪荷重の消長に伴うCFS変化から予測される変動量と調和的で、地表の荷重 の季節変化が地震発生をコントロールするという興味深い現象の観測例と考えられ ます。

Snow load along the western flank of the backbone range of the Japanese Islands causes seasonal crustal deformation. It perturbs the interseismic strain buildup, and may seasonally influence the seismicity in Japan. Intraplate earthquakes in northeastern Japan occur on reverse faults striking parallel with the snow-covered zone. In central and southwestern Japan, they occur on strike-slip faults striking either parallel with, or perpendicular to the snow cover. The snow load enhances compression at these faults, reducing the Coulomb failure stress by a few kPa. This is large enough to modulate the secular stress buildup of a few tens of kPa/yr. Past inland earthquakes with magnitudes >7.0 that occurred in regions covered with snow in winter, tend to occur more in spring and summer than in autumn and winter, while those in the snow-free regions do not show such variation. Although its statistical significance is not strong due to limited number of past earthquakes, it suggests that the spring thaw enhances seismicity beneath the snow cover.


日置幸介 (email: heki@ep.sci.hokudai.ac.jp)