~都市地震災害の大規模シミュレーション~日本は地震大国です。これまでに幾多の大地震とそれに伴う大被害が私たちの社会に深く爪痕を残してきました。地震自体の予測は、まだまだ困難です。どんな地震によってどのような被害が起こるのかを予測し、あらかじめ備え、できる限り被害を小さくすることは、可能になりつつあります。統計や経験則を使った予測から科学的な被害予測へ政府や地方自治体は、地震被害想定を行い大地震への対応策を検討しています。これまで、地震被害想定は、過去の地震被害データに基づく統計や経験則を利用して行われてきました。過去の地震被害記録が残っていない都市や、新しい工法で建てられたビルなどの被害は予測することができません。そこで、地震の大きさ、地盤や地形、建物の構造などの情報に基づいて、コンピュータシミュレーションを行うことで、科学的に地震被害を予測するための研究が進められています。スーパーコンピュータが、被害予測を進化させている!図2:東京都心における地震災害の大規模シミュレーション。地震動による地震災害の大規模シミュレーションを行った。地盤:灰色で示されているのは揺れの強さの指標(SI値)で、濃い色になるほど大きく揺れていることを示す。建物:色は揺れの大きさ(最大相対変位)を表し、色が赤いほど大きく揺れていることを締める(必ずしも構造物の危険度を表すものではない)コンピュータシミュレーションにおいても、都市の地震被害を予測するのは非常に大変です。超える建物などのデータと、それを動かすための計算は膨大なものになるからです。近年のスーパーコンピュータの能力向上により、シミュレーションによる地震被害予測は詳細なものになりつつあります。東京大学を中心とした研究グループでは、これまでにも「京」を用いて新宿周辺およそ3キロ四方、約4万棟の建物について地震災害の大規模シミュレーションを行ってきましたが、今回、計算方法や地盤・建物の再現方法にさらなる工夫を加え、東京の山手線内ほぼ全域にあたる約10キロ四方、33万棟の建物に及ぶ地震災害シミュレーションに成功しました(図2)。ガスや上下水道、道路などのネットワークへの被害を予測することが可能となったのは大きな成果です。今後のライフラインの地震被害対策へと応用が期待されます。図3:地盤のひずみも解析。「想定外」を減らすために研究グループは、地盤の揺れ、都市の建物やネットワークへの被害予測、さらに人々の避難行動などの社会応答シミュレーションまで、統合的な予測システムの構築を目指しています。Science理化学研究所ホームへ。