Geophysical Research Group
FNCT

平成13年度福井工業高等専門学校教育後援会研究奨励金による研究完了報告書

福井県周辺における地殻活動の研究
指導教官 岡本 拓夫 教官

3年環境都市工学科 笹島 康弘
3年物質工学科   前田 望 
3年環境都市工学科 宇野 純一
3年環境都市工学科 小林 浩二
3年環境都市工学科 高溝 啓介
2年物質工学科   林  大悟
2年電子情報工学科 青山 俊彦
1.はじめに

地球物理学研究会では地震の発生予測が可能かどうか研究するため、基礎データとしての詳細な地殻活動を把握する必要性から、福井県及びその周辺に地殻活動観測システムを設置した。地震波形データに関してはOM型イベントレコーダ(尾池 他)(OMレコーダ)で記録、カセットテープに保存している。地球電磁気に関しては、福井県清水町笹谷(以下SSJ)、池田町谷口(以下TIJ)で地電位差や全磁力を観測し、電話回線により取得、保管している。昨年度は観測点情報の高精度化に重点を置いたが、本年度は電場のベクトル変化を解析する為にグラフ作成(地電位差部門で報告する)を行った。また地球物理学研究会のPRのために、インターネットを利用したホームページの作成にも取り組んだので、報告する。

2.地電位差に関しての研究

地球電磁気関連としてSSJとTIJに於いて得られたデータを基に、地電位差変化と地震との関連性について調査している。地電位差変化と地震との関連性は、地震による地殻の電気的な変化、即ち抵抗や電流の変化として認められる。抵抗の変化は地震前後の応力の変化による地下水の流量、水位、圧力の変化によって起きると考えられ、電流の変化は、岩石に多大な応力がかかる地震の発生過程では、地中で岩石の破壊が起きる時に高電圧が励起し、それによる電流が発生するために起きる、と考えられる。これらは、岩石が破壊される時電波が発生する事として知られ、電波が発生する理由は岩石が砕ける直前に岩石中の鉱物が分極(ピエゾ効果)して大電流が瞬間的に発生する事による。ただし地電位差の変化には様々なノイズが含まれている。特に影響の大きいものとして、太陽のフレアー等に起因した磁気嵐による磁場変化がある。この磁場変化の様子は、観測点に設置されているプロトン磁力計による全磁力観測によりある程度把握できる。この他にも、雨や雪等の気象現象は地面の接地抵抗に影響すると考えられるし、電車の運行により発生する電流は地下を流れる電流に影響すると考えられる。よって地震の影響のみによる地電位差変化を取り出すには、地電位差の変化データと、全磁力観測による磁気嵐データ、気象状況、電車の運行状況を比較する必要がある。
昨年度はSSJに於ける電極間の距離及び、電極の座標データを測量によって求めた(平成12年度報告書)。今年度は電場ベクトルの変化のグラフと、地電位差の変化量のグラフを作成した。地電位差の差分を用いた電場ベクトルの変化のグラフとは、グラフ化するchが互いにほぼ直交している事を利用し、正規化した値の差分を結ぶ事によって電場ベクトルの時間的変化を描いたものである。このグラフは地電位差のベクトル解析の為に作成した。何故ベクトル解析を行う必要があるかというと、地電位はベクトルであるので、スカラーとしての議論だけでは不十分であると判断される為である地電位差の変化量のグラフは、実際の計測より得られたデータに或る操作を加える事によって新たなデータを得、その新たなデータより作成したものである。その操作とは、実際の計測より得られたデータの各値からその全体の平均値を引く、というものである。これによって、或る一つのchに於ける地電位差の変化量を時系列に沿って表す事ができる。言い換えると、そのデータの振動を表したグラフを描くことができるのである。又、この様なデータの作成法を応用すれば、様々な処置を施した地電位差グラフを描く事ができる。これらの事はスカラーとして、つまりベクトルの成分としての議論を進展させるのに役立つと考えている。電場ベクトルの変化のグラフは図1,図2。平均差分のグラフは図3,図4に示す。電場ベクトルの変化のグラフは02年1月1日の毎十秒瞬時値、平均差分のグラフは02年1月1日から30日の毎正時瞬時値のデータを用いた。又、各Chに関しては、図5にSSJの電極配置図として示してある。これらのグラフを合わせて見ると、或る観測点に於ける電場ベクトルの向きや大きさの変化が分かる。又、その時間帯もデータさえあれば任意に変更可能である。今回作成したグラフからは、一日単位での時間では電場ベクトルは大きな変化を見せない、という程度の事しか分からなかった。つまり電位ベクトルの主方向に日変化があまりないという事である。地電位差解析の目的からも言えるが、地震の発生前後での電場ベクトルを観察する事が重要であると考えられる。

3.地球物理学研究Web研究報告

3−1.地球物理学研究会Web研究とは?

 地球物理学研究会では、Webページ製作について2001年6月20日から、小林浩二と高溝啓輔が引き継ぎ担当することになった。地球物理学研究会Web研究の目的はIT※1技術を駆使し、研究成果を全世界にいち早くかつ分かり易く公開する事を目的としたものである。最近では携帯電話i-mode,Ez-web,J-skyにも対応したページ作りが求められているため、それぞれの携帯の、小林浩二はi-mode版を高溝啓輔がWz-Web(J-sky)版をそれぞれ担当する事になった

3−2.地球物理学研究会Web研究活動報告

 2001年(Webマスター移行時期)からの主な終了業務は以下の通りである。

2001年07月17日(火) 論文集平成10年、平成11年アップ
2001年07月26日(木) iモード専用ホームページ正式アップ
2001年08月01日(水) 風船爆弾研究結果アップ
2001年08月06日(月) Ez-Web J-sky版アップ
2001年08月11日(土) 研修会
2001年08月14日(火) 風船爆弾の平成5年度のデータをアップ
2001年08月20日(月) 論文集平成9年アップ
論文集を書庫から出しコピー取り
2001年08月22日(水) 論文集平成5年アップ
2001年08月28日(火) i-mode版カウンター設置
2001年08月29日(水) 論文集平成元年アップ
2001年10月01日(月) 掲示板統一化計画がスタート
2001年10月16日(火) Namazメーリングリスト製作始動
2001年10月30日(火) i-mode掲示板とパソコン版の掲示板を一体化
2001年11月07日(水) OSがWindows2000に
2002年02月05日(火) メーリングリストが完成配信
2002年03月未明 NAMAZサーバーにトラブル発生



現在NAMAZサーバーは何らかの形で、トラブルを起こし、不通状態になっている。なるべく早く原因を突き止め。NAMAZサーバーの復旧を目指している。現在新たにNAMAZ2サーバーを構築するため、Turbolinux※2のサーバー構築術を取得し立ち上げる予定である。また、Ez-Web・J-sky版は別サーバーにおいてあるので、そこのみ現在稼動中である。

3−3.地球物理学研究会Web研究問題と今後の課題

・NAMAZサーバー復旧と新サーバー立ち上げ

 2002年03月未明の不明トラブルにより止まったNAMAZサーバーの復旧が最優先事項で、第一の課題となる現在新サーバー構築はTurbolinuxで行う予定である。今のところ復旧する予定は当分先の事であり、今期長期夏季休業後をひとつの目安としている。現段階ではTurbolinux研究及び資料集めを行っている。

・掲示板の統一化

 2001年10月01日(月)から「掲示板統一化計画」として、携帯版の掲示板とPC版の掲示板を統一化するプロジェクトが進んでいる。しかし、現在i-modeはSHTMLと言うパソコンのHTML※3規格に準じた物になっているが、Ez-WebはHDMLと言われる特有の言語形態となっている。掲示板を統一化するにはこの二つに応じたタグを使って作らなくてはならず、またどこのHPでもこのようなCGI※4は公開されていない。その為検索及び構築作業は難航する事が予想される。現在の状況では、i-mode版とPC版が同一化されていてEz-Web版とJ-sky版が同一化されており合計2つの掲示板を所有してい状態でとどまっている。

・論文集のデータのアップ

 Namazサーバーが直り次第、これまでと同様に過去に研究成果としてあげられた報告書を整理しUPしていく予定である。最終的には昭和62年〜平成14年までに公開されたもの全てを平成16年までに掲載する予定である。但し、Namazサーバーの復旧如何によってはこの予定が延期される可能性がある。


付録.用語集
 ※1: IT
 (information technology)の略インフォメーション・テクノロジー。情報技術。コンピューターとインターネットの組み合わせで、いかにして効率よく仕事や遊びに応用できるかを考えたり実践すること。人によって使い方や考え方も変わる。例えば今まで電話をかけて人間が会話で伝えていたことを、同じ電話線を使いながらインターネットを利用することにより、パソコン同士をつないで情報や命令を伝えることで作業の能率を上げる事ができる。
 ※2:Turbolinux
 UNIXのクローンOSの一つ。リナックスと発音されることが多い。'91にフィンランドのヘルシンキ大学の学生だったLinus Torvalds氏により開発され、現在も世界中のプログラマによりversion upが進められている。Unixのコミュニティは先進的で,新しい技術を取り入れることに熱心といわれることが多い。
 ※3:HTML
 Hyper Text Markup Language
 WWWサーバーがブラウザ−からの情報要求を受けたときに一般的にはHTMLという書式で書かれたテキストデータを返します。世界共通。
 ※4:CGI
(Common Gateway Interface)の略ユーザー参加型のホームページ製作に使われる言語。
 ※携帯
i-mode :NTTDoCoMo社がサービスを提供しているインターネットサービス。現在幅広     く活用されている。
Ez-Web :日本テレコム、KDDI 社等がサービスを提供しているインターネッ      トサービス。
J-sky :日本テレコム社等がサービスを提供しているインターネットサービス。

4.地震活動に関して
 
 本年度は観測及び、波形のA/D変換を継続して行った。

5.感想

今年度の主な活動内容はデータ処理やWeb上での広報だった。両方ともパソコンを使うものなので、各メンバーとも、その勉強になったと思う。
 来年度は引き続き、データ収集や広報活動などを行いつつ、地電位差解析にも力を入れていきたいと思う。できれば地電位差変化と地震波を併せて議論していきたいと思う。

6.謝辞

本研究に於いて、本校一般科目物理担当 岡本拓夫助教授、並びに前澤廣道技官には色々なご指導を頂き、深く感謝致します。誠に有り難うございました。

7.参考文献
坂田兼続著 平成12年度奨励研究完了報告書「福井県及びその周辺における地殻活動の研究」(2001年)
数値・図形処理ソフト活図ユーザーズマニュアル
秀和システム出版編集部編著 TURBO LINUXで作るネットワークサーバ構築ガイド(2000)
杉田研二著 KDEプログラミングパーフェクトガイド(2001)
高作義昭/川嶋優子/荻原洋子著 もっと知りたい!!土日でマスターLinux早わかりガイド
林春比古著 Visual Basic入門ビギナー編(1998)
林春比古著 Visual Basic入門シニア編(1998)
尾池和夫・松村一夫 音響用テープレコーダを用いた地震波記録装置(OM型イベントレコーダ)


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