所属
大学院環境学研究科 附属地震火山研究センター 講師
大学院担当
大学院環境学研究科
学部担当
理学部 地球惑星科学科
職名
講師
外部リンク
イチハラ ヒロシ
市原 寛
ICHIHARA Hiroshi
学位 1
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博士（理学） （ 2008年3月 北海道大学 ）
研究分野 1
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自然科学一般 / 固体地球科学
経歴 10
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名古屋大学 大学院環境学研究科附属地震火山研究センター 講師
2021年11月 - 現在
国名：日本国
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名古屋大学 大学院環境学研究科附属地震火山研究センター 助教
2017年6月 - 2021年10月
国名：日本国
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神戸大学 海洋底探査センター 特命講師
2016年4月 - 2017年5月
国名：日本国
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海洋研究開発機構 地震津波観測研究開発センター 招聘技術研究員（中断期間有）
2015年11月 - 2017年3月
国名：日本国
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神戸大学 大学院海事科学研究科 特命講師
2015年10月 - 2016年3月
国名：日本国
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GNS Science Guest Scientist
2013年11月 - 2014年10月
国名：ニュージーランド
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東京大学 地震研究所 外来研究員
2009年5月 - 2016年3月
国名：日本国
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海洋研究開発機構 技術研究員、技術研究副主任
2009年4月 - 2015年9月
国名：日本国
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東京大学 地震研究所 特任研究員
2008年4月 - 2009年3月
国名：日本国
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日本学術振興会 特別研究員（DC2）
2006年4月 - 2008年3月
国名：日本国
学歴 3
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北海道大学 理学研究科 地球惑星科学専攻
2005年4月 - 2008年3月
国名： 日本国
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愛媛大学 理工学研究科 生物地球圏科学専攻
2003年4月 - 2005年3月
国名： 日本国
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愛媛大学 理学部 生物地球圏科学科
1999年4月 - 2003年3月
国名： 日本国
所属学協会 4
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地球電磁気・地球惑星圏学会 将来構想WG
2018年1月 - 現在
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物理探査学会 会誌編集委員
2013年6月 - 現在
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日本地質学会
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日本地震学会
委員歴 1
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5th International Symposium on Three-Dimensional Electromagnetics "Future Challenges" LOC and convener
2012年 - 2013年
団体区分：学協会
受賞 3
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大林奨励賞
2016年 地球電磁気・地球惑星圏学会
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第117回学術講演会優秀講演賞
2007年 物理探査学会
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第113年学術大会優秀講演賞
2006年 日本地質学会
論文 51
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Drift of an ocean bottom electromagnetometer from the Bonin to Ryukyu Islands: estimation of the path and travel time by numerical tracking experiments 査読有り
EARTH PLANETS AND SPACE 73 巻 ( 1 ) 2021年12月
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Magnetization structure of Nishinoshima volcano, Ogasawara island arc, obtained from magnetic surveys using an unmanned aerial vehicle 査読有り
Noriko Tada, Hiroshi Ichihara, Masaru Nakano, Mitsuru Utsugi, Takao Koyama, Tatsu Kuwatani, Kiyoshi Baba, Fukashi Maeno, Akimichi Takagi, Minoru Takeo
Journal of Volcanology and Geothermal Research 419 巻 頁： 107349 2021年11月
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Imaging of a serpentinite complex in the Kamuikotan Zone, northern Japan, from magnetotelluric soundings 査読有り
Ichihara Hiroshi, Mogi Toru, Uchida Toshihiro, Satoh Hideyuki, Yamaya Yusuke, Fujii Masakazu, Yamazaki Shusaku, Okazaki Kenji, Tada Noriko
EARTH PLANETS AND SPACE 73 巻 ( 1 ) 2021年7月
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タール火山（フィリピン）で2020年1月に起こった噴火の概要と防災対応 査読有り
熊谷 博之, 濵本, 未希, 市原 寛
火山 66 巻 ( 1 ) 頁： 45 - 53 2021年3月
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Electrical conductive fluid-rich zones and their influence on the earthquake initiation, growth, and arrest processes: observations from the 2016 Kumamoto earthquake sequence, Kyushu Island, Japan 査読有り
Aizawa Koki, Takakura Shinichi, Asaue Hisafumi, Koike Katsuaki, Yoshimura Ryokei, Yamazaki Ken'ichi, Komatsu Shintaro, Utsugi Mitsuru, Inoue Hiroyuki, Tsukamoto Kaori, Uyeshima Makoto, Koyama Takao, Kanda Wataru, Yoshinaga Tohru, Matsushima Nobuo, Uchida Kazunari, Tsukashima Yuko, Matsushima Takeshi, Ichihara Hiroshi, Muramatsu Dan, Teguri Yoshiko, Shito Azusa, Matsumoto Satoshi, Shimizu Hiroshi
EARTH PLANETS AND SPACE 73 巻 ( 1 ) 2021年1月
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Method for obtaining response functions from noisy magnetotelluric data using frequency-domain independent component analysis 査読有り
Sato Shinya, Goto Tada-Nori, Kasaya Takafumi, Ichihara Hiroshi
GEOPHYSICS 86 巻 ( 1 ) 頁： E21 - E35 2021年
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Two independent signals detected by ocean bottom electromagnetometers during a non-eruptive volcanic event: Ogasawara Island arc volcano, Nishinoshima 査読有り
Baba Kiyoshi, Tada Noriko, Ichihara Hiroshi, Hamano Yozo, Sugioka Hiroko, Koyama Takao, Takagi Akimichi, Takeo Minoru
EARTH PLANETS AND SPACE 72 巻 ( 1 ) 2020年8月
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Electrical resistivity imaging of the inter-plate coupling transition at the Hikurangi subduction margin, New Zealand 査読有り 国際共著
Heise Wiebke, Ogawa Yasuo, Bertrand Edward A., Caldwell T. Grant, Yoshimura Ryokei, Ichihara Hiroshi, Bennie Stewart L., Seki Kaori, Saito Zenshiro, Matsunaga Yasuo, Suzuki Atsushi, Kishita Takahiro, Kinoshita Yusuke
EARTH AND PLANETARY SCIENCE LETTERS 524 巻 2019年10月
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Modeling of a dispersive tsunami caused by a submarine landslide based on detailed bathymetry of the continental slope in the Nankai trough, southwest Japan 査読有り
Baba Toshitaka, Gon Yodai, Imai Kentaro, Yamashita Kei, Matsuno Tetsuo, Hayashi Mitsuru, Ichihara Hiroshi
TECTONOPHYSICS 768 巻 2019年10月
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Electrical resistivity modeling around the Hidaka collision zone, northern Japan: regional structural background of the 2018 Hokkaido Eastern Iburi earthquake (M-w 6.6) 査読有り
Ichihara Hiroshi, Mogi Toru, Satoh Hideyuki, Yamaya Yusuke
EARTH PLANETS AND SPACE 71 巻 ( 1 ) 2019年9月
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A 3D electrical resistivity model around the focal zone of the 2017 southern Nagano Prefecture earthquake (M-JMA 5.6): implications for relationship between seismicity and crustal heterogeneity 査読有り
Ichihara Hiroshi, Kanehiro Junna, Mogi Toru, Yamaoka Koshun, Tada Noriko, Bertrand Edward Alan, Adachi Mamoru
EARTH PLANETS AND SPACE 70 巻 ( 182 ) 2018年11月
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A new miniaturized magnetometer system for long-term distributed observation on the seafloor 査読有り
Ogawa Kazunori, Matsuno Tetsuo, Ichihara Hiroshi, Nakahigashi Kazuo, Seama Nobukazu
EARTH PLANETS AND SPACE 70 巻 2018年7月
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Report: The OJP array: seismological and electromagnetic observation on seafloor and islands in the Ontong Java Plateau 査読有り
Daisuke Suetsugu, Hajime Shiobara, Hiroko Sugioka, Noriko Tada, Aki Ito, Takehi Isse, Kiyoshi Baba, Hiroshi Ichihara, Toyonobu Ota, Yasushi Ishihara, Satoru Tanaka, Masayuki Obayashi, Takashi Tonegawa, Junko Yoshimitsu, Takumi Kobayashi, Hisashi Utada
JAMSTEC-R 26 巻 頁： 54-64 2018年3月
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議論：海陸の3次元比抵抗モデリングにおけるメッシュデザインについて
市原 寛, 多田 訓子
2018年 Conductivity Anomaly研究会論文集 頁： 102-104 2018年3月
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御嶽山南東麓での MT 法による地熱探査
金廣純奈, 茂木 透, 市原 寛, 山岡耕春, 足立 守, 田中 良
2018年 Conductivity Anomaly研究会論文集 頁： 94-99 2018年3月
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Giant rhyolite lava dome formation after 7.3 ka supereruption at Kikai caldera, SW Japan 査読有り
Yoshiyuki Tatsumi, Keiko Suzuki-Kamata, Tetsuo Matsuno, Hiroshi Ichihara, Nobukazu Seama, Koji Kiyosugi, Reina Nakaoka, Kazuo Nakahigashi, Hideaki Takizawa, Kazuki Hayashi, Tatsuro Chiba, Satoshi Shimizu, Mamoru Sano, Hikaru Iwamaru, Haruhisa Morozumi, Hiroko Sugioka, Yojiro Yamamoto
Scientific Reports 8 巻 2018年2月
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Three-dimensional time domain simulation of tsunami-generated electromagnetic fields: application to the 2011 Tohoku earthquake tsunami 査読有り
Takuto Minami, Hiroaki Toh, Hiroshi Ichihara, Issei Kawashima
J. Geophys. Res. 122 巻 2017年12月
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Mapping subduction interface coupling using magnetotellurics; Hikurangi Margin, New Zealand 査読有り
W. Heise, T.G. Caldwell, S. Bannister, E.A. Bertrand, Y. Ogawa, S.L. Bennie,H. Ichihara
Geophys. Res. Lett. 44 巻 2017年
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Noise-reduction method of magnetotelluric data based on frequency-domain independent component analysis 査読有り
Shinya Sato, Tada-Nori Goto, Takafumi Kasaya, and Hiroshi Ichihara
SEG Technical Program Expanded Abstracts 2017 頁： 1241-1245 2017年
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3-D electrical resistivity modeling of the southern Hidaka collision zone, northern Japan: constraints for arc-arc collision tectonics and earthquakes 査読有り
H. Ichihara, T. Mogi, K. Tanimoto, Y. Yamaya, T. Hashimoto, M. Uyeshima and Y. Ogawa
Geochemistry, Geophysics, Geosystems. 17 巻 2016年
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Investigations of shallow slow slip offshore of New Zealand
R. Harris, L. Wallace, S. Webb, Y. Ito, K. Mochizuki, H. Ichihara, S. Henry , A. Tréhu , S. Schwartz, A. Sheehan, R. Lauer, D. Saffer
Eos 97 巻 2016年
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Tsunami-induced Magnetic Fields Detected at Chichijima Island before the Arrival of the 2011 Tohoku Earthquake Tsunami 査読有り
H. Tatehata, H. Ichihara and Y. Hamano
Earth Planets Space 67 巻 2015年
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A 3-D electrical resistivity model beneath the focal zone of the 2008 Iwate-Miyagi Nairiku earthquake (M 7.2) 査読有り
H. Ichihara, S. Sakanaka, M. Mishina, M. Uyeshima, T. Nishitani, Y. Ogawa, Y. Yamaya, T. Mogi, K. Amita and T. Miura
Earth Planets Space 66 巻 2014年
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Tsunami source of the 2011 Tohoku earthquake detected by an ocean-bottom magnetometer 査読有り
H. Ichihara, Y. Hamano, K. Baba and T. Kasaya
Earth Planet. Sci. Lett 382 巻 2013年
-
Three-dimensional resistivity modeling of a seismogenic area on an oblique subduction zone in western Kurile arc: constraints from anomalous magnetotelluric phases 査読有り
H. Ichihara, T. Mogi, and Y. Yamaya
Tectoniphysics 603 巻 2013年
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Developing new magnetometer system for marine EM survey 査読有り
Kasaya, T., H. Ichihara and T. Goto
Proceedings of the 11th SEGJ International Symposium 頁： 339-341 2013年
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Ocean bottom EM observations around the seismo-genic zone of the 2011 Tohoku earthquake (M9.0)
Ichihara, H., T. Kasaya, K. Baba and Y. Hamano
Extended Abstract, 21st EM Induction Workshop 頁： S5.9 2012年
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A fault-zone conductor beneath a compressional inversion zone, northeastern Honshu, Japan 査読有り
H. Ichihara, M. Uyeshima, S. Sakanaka, T. Ogawa, M. Mishina, Y. Ogawa, T. Nishitani, Y. Yamaya, A. Watanabe, Y. Morita, R. Yoshimura, and Y. Usui
Geophys. Res. Lett., 38 巻 2011年
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地殻・上部マントル電気比抵抗構造：観測の原理・精度と物性データの現状 査読有り
市原 寛, 市來 雅啓
岩石鉱物科学 40 巻 頁： 73-90 2011年
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北海道東部弟子屈地域の重力異常
本多亮, 市原寛, 神山裕幸, 茂木透, 中川光弘
北海道大学地球物理学研究報告 74 巻 頁： 21-43 2011年
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屈斜路カルデラ周辺におけるMT 法による比抵抗探査
本多亮, 山谷祐介, 市原寛, 長谷英彰, 茂木透, 山下晴之, 大山倫敦, 上嶋誠, 中川光弘
北海道大学地球物理学研究報告 74 巻 頁： 45-55 2011年
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海底資源探査に向けた磁気探査装置の開発 －R/V「よこすか」YK09-09 航海における実海域試験－
原田誠, 佐柳敬造, 伊勢崎修弘, 笠谷貴史, 澤隆雄, 浅田美穂, 多田訓子, 市原寛, 後藤忠徳, 野木義史, 大西信人, 松尾淳
東海大学紀要海洋学部「海ー自然と文化」 8 巻 頁： 23-40 2010年
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Three dimensional conductor models explaining out of quadrant magnetotelluric phases
Ichihara, H., T. Mogi, M. Uyeshima and S. Sakanaka
IAGA WG 1.2 on Electromagnetic Induction in the Earth 20th Workshop Extended Abstract 頁： S1-O4 2010年
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日本海東縁ひずみ集中帯（庄内—新庄地域）の比抵抗構造イメージング
市原寛, 上嶋誠, 坂中伸也, 小河勉, 三品正明, 小川康雄, 西谷忠師, 山谷祐介, 渡邊篤志, 森田裕一, 吉村令慧, 臼井嘉哉
月刊地球 32 巻 頁： 417-424 2010年
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A realistic 3-D resistivity model explaining anomalous large magnetotelluric phases: the L-shaped conductor model 査読有り
H. Ichihara, T. Mogi
Geophys J Int 179 巻 2009年
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Hydrothermal system beneath the crater of Tarumai volcano, Japan: 3-D resistivity structure revealed using audio-magnetotellurics and induction vector 査読有り
Y. Yamaya, T. Mogi, T. Hashimoto, and H. Ichihara
Journal of Volcanology and Geothermal Research 2009年
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Resistivity and density modelling in the 1938 Kutcharo earthquake source area along a large caldera boundary 査読有り
H. Ichihara, T. Mogi, H. Hase, T. Watanabe, and Y. Yamaya
61 巻 頁： 345-356 2009年
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The L-shaped conductor model explaining anomalous large magnetotelluric phases
Ichihara, H. and T. Mogi
Proceedings of the SEGJ international symposium 頁： ID:79 2009年
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有珠火山東麓におけるMT法電磁探査
高倉伸一, 橋本武志, 小川康雄, 井上寛之, 山谷祐介, 市原寛, 茂木透, 宇津木充, 松島善雄, 佐藤秀幸
北海道大学地球物理学研究報告 72 巻 頁： 107-115 2009年
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有珠2000年新山域の比抵抗構造
橋本武志, 小川康雄, 高倉伸一, 山谷祐介, 市原寛, 宇津木充, 井上寛之, 小池哲司, 長谷川浩, 茂木透
北海道大学地球物理学研究報告 72 巻 頁： 79-105 2009年
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MT法による黒松内地域の地下構造
平田貴一, 茂木透, 山谷祐介, 長谷英彰, 山谷祐介, 市原寛
北海道大学地球物理学研究報告 72 巻 頁： 387-398 2009年
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Resistivity structure around the focal area of the 2004 Rumoi-Nanbu earthquake (M 6.1), northern Hokkaido, Japan 査読有り
H. Ichihara, R. Honda, T. Mogi, H. Hase, H. Kamiyama, Y. Yamaya, and Y. Ogawa
Earth Planets Space 60 巻 頁： 883-888 2008年
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Magnetotelluric observations around the focal region of the 2007 Noto Hanto Earthquake (M-j 6.9), Central Japan
Yoshimura, R., Oshiman, N., Uyeshima, M., Ogawa, Y., Mishina, M., Toh, H., Sakanaka, S., Ichihara, H., Shiozaki, I., Ogawa, T., Miura, T., Koyama, S., Fujita, Y., Nishimura, K., Takagi, Y., Imai, M., Honda, R., Yabe, S., Nagaoka, S., Tada, M., Mogi, T.
Earth Planets Space 60 巻 頁： 117-122 2008年
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2004 年留萌支庁南部地震震源域の重力測定
本多亮, 神山裕幸, 山口照寛, 市原寛, 茂木透
北海道大学地球物理学研究報告 70 巻 頁： 27-41 2007年
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1938年屈斜路地震断層周辺の比抵抗および密度構造
市原寛, 茂木透, 長谷英彰, 渡邉朋典, 山谷祐介
CA研究会2007年論文集 頁： 1-8 2007年
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広帯域MT観測および重力測定による北海道東部弟子屈地域の地殻構造
市原寛, 茂木透, 山谷祐介, 神山裕幸, 小川康雄
北海道大学地球物理学研究報告 69 巻 頁： 233-255 2006年
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重力異常およびボーリング資料による松山平野北部, 堀江低地の地下構造 査読有り
市原 寛, 榊原 正幸, 大野 一郎
地質学雑誌 110 巻 ( 12 ) 頁： 746-757 2004年
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松山平野下の基盤構造および第四系
榊原正幸・大野一郎・市原寛・岩崎仁美
四国の自然災害と防災（土木学会四国支部） 3 巻 頁： 98-124 2004年
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松山平野北部, 堀江低地の基盤構造
市原寛・榊原正幸・大野一郎
地盤災害・地盤環境問題論文集（地盤工学会四国支部） 3 巻 頁： 141-154 2003年
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松山平野周辺の地盤地質およびボーリングコア中のテフラの対比
榊原正幸・岩崎仁美・市原寛
地域防災研究（愛媛大学地域防災研究会） 1 巻 頁： 5-38 2003年
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松山平野周辺の地盤地質
榊原正幸・小松正幸・市原寛
愛媛大学芸予地震学術調査団最終報告書 頁： 101-112 2002年
共同研究・競争的資金等の研究課題 2
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海底カルデラ地下構造探査手法の検討
2016年10月 - 2017年3月
出資金による受託研究
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組み合わせ最適化アルゴリズムによる電磁気、重力インバージョンおよびその評価法の開発
2005年
日本科学財団笹川研究助成
市原 寛
資金種別：競争的資金
科研費 13
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人工電磁周波数コム信号による火山の精密モニタリングシステムの構築
研究課題/研究課題番号：20H01992 2020年4月 - 2023年3月
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
小川 康雄, 市原 寛, 南 拓人
担当区分：研究分担者
火山の噴火予知研究では、地下のマグマや熱水系の分布を解明し、その時間的な変動を監視する観測が重要である。比抵抗はマグマや熱水や粘土鉱物の分布に敏感な物理量であり、地表での電磁波の観測から、地下の比抵抗分布やその時間変動を検知することができる。地下の比抵抗分布の時間的な変動を精密に監視するには、精密に制御された人工信号を利用する電磁場観測が必須である。本研究では、精密に制御された２系統の信号系列送信し、多数の受信機で常時取得することによって、革新的な精度で火山の3次元地下構造を常時モニターするシステムを開発する。草津白根火山でこの実証実験を行う。
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難観測域解消のための遠隔電場観測手法の開発
研究課題/研究課題番号：20K04105 2020年4月 - 2023年3月
市原 寛
担当区分：研究代表者
配分額：4290000円 （ 直接経費：3300000円 、 間接経費：990000円 ）
近年、火山山頂部および火山島などの「観測の空白域」において、ドローンを用いた遠隔観測が注目されている。しかし、深部比抵抗構造の解明に重要な電場観測は難易度が高く研究例はない。本研究は、海底で先行している遠隔電場観測の技術を応用してドローン電場観測を行い、陸上の「観測の空白域」における地下の電気比抵抗構造の解明を可能にすることを目的とする。令和2-3年度はおもに装置の開発を行い、令和3-4年度に検証試験および研究成果の発表を行う計画である。本観測によって得られた知見は、将来的に月および火星等における惑星内部構造解明に向けた探査にも活用可能であると期待される。
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フィリピン・タール火山におけるその場観測に基づくマグマシステムの発達過程の研究
研究課題/研究課題番号：19KK0084 2019年10月 - 2023年3月
国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
熊谷 博之
担当区分：研究分担者
噴火に至るマグマシステムの発達過程を、次の噴火が迫っているフィリピン・タール火山を対象に地震学・電磁気学・火山化学・測地学的手法を用いて解明する。これまでの研究により、この火山では脱ガスを起こしているマグマが浅部に存在することが推定されている。本研究では、この変動源の直上において地震および電磁気観測を強化するとともに、面的な重力測定を行う。これにより、散乱・速度・比抵抗・密度構造を詳細に調べ、マグマの状態とその時間変動を解明する。さらにそれらの結果を火山ガスの測定結果や圧力源の推定結果等と比較することにより、火口で活発に起こっている噴気活動と関連性を調べる。
2020年2月16日から2月25日まで研究代表者他2名がフィリピン火山地震研究所（PHIVOLCS）を訪問し、2020年1月12日に起こったタール噴火に関する聞き取り調査を行うとともに、噴火に伴う地震などのデータの収集を行った。さらにPHIVOLCSにおいて地震等のデータ収集及び解析を行うための計算機サーバーを現地で購入し、セットアップを行った。またタール火山の現地調査を行い、タール湖をボートで一周して火山島の状況を観察するとともに、噴火活動に伴って生じたタール湖周辺の地割れの調査を行った。地割れは北東・南西方向に分布しており、その方向に火山島下のマグマ溜まりから流出し貫入したマグマによる地殻変動で生じた可能性が高いことが分かった。
タール火山の地震観測網により2011年から2013年に取得された地震波形データを用いてエンベロープ幅を推定し、それらを用いて同火山のにおける地震波散乱構造の推定を行った。その結果、表層1 kmの深さまでは非常に強い散乱と減衰を示すが、それより深い領域では通常の地殻と変わらない散乱・減衰の一次元構造を持つこと、さらに火山島に局所的に散乱・減衰構造が大きく異なる領域が複数あること分かった。これらの局所的な異常領域の散乱と減衰を推定するためにエンベロープ幅の逆問題に基づく手法を開発した。その手法を用いて解析した結果、火山島のクレーターの北側と東側に一次元構造に比べて散乱が強い領域と弱い領域がそれぞれ存在することが分かった。散乱の強い領域は過去の火道に対応すると解釈できる。散乱の弱い領域は、先行研究により推定された浅部マグマと一致しており、さらにこの領域の散乱強度が時間変化していたことも分かり、発泡度の異なるマグマが存在していたと推定された。
タール火山の噴火により火山島に上陸できなくなったことや、新型コロナによりフィリピンへの出張ができないことの影響があるため。
これまでにタール火山で取得した地震・火山ガス・電磁気・重力・地殻変動等のデータ解析を行い、2020年1月20日の噴火に至るまでにタール火山のマグマ・熱水システムの時間発展を明らかにする。地震散乱波のエンベロープ幅から逆問題により散乱および減衰を推定する手法を2013年以降の地震データに系統的に適用することにより、クレーター東部の異常領域の散乱および減衰の時間変動を明らかにする。さらに火山ガスの化学分析により組成変動を調べるとともに、火山島およびその周辺のGPSデータの解析により火山島下のマグマだまりの圧力変動を調べる。さらにそれらの変動が、異常領域の散乱と減衰の時間変動とどのような関係にあったのかを解明する。さらに重力データの解析により火山島の3次元密度構造を推定する。
新型コロナの影響により今後の出張計画を立てることは難しいが、出張が可能となり次第、タール火山での現地での観測を行う。2020年1月20日の噴火に伴い地割れが生じたタール湖の沿岸領域において電磁場観測を行い、比抵抗構造を推定する。これにより噴火に伴うマグマ流出により地割れが生じたという解釈の妥当性を検討する。火山島に上陸が可能となり次第、新たな地震観測点をクレーター東部の異常領域の真上に設置することで、この領域の散乱および減衰が噴火後にどのような変化を示しているのかを調べる。火山ガスの採取はドローンを用いた手法を検討し、噴火後に火山ガス組成の変化が見られるかを調べる。
さらに上記の研究活動による成果を国内外の学会で発表するとともに、論文としてまとめ出版する。2020年2月16日～2月25日に行ったタール火山の現地調査結果についても報告書として出版する。 -
大規模フラクチャーの強度・透水性を非破壊技術で把握できるか？
研究課題/研究課題番号：18H03894 2018年4月 - 2022年3月
科学研究費助成事業 基盤研究(A)
後藤 忠徳, 柏谷 公希, 山口 覚, 西尾 嘉朗, 笠谷 貴史, 市原 寛, 田所 敬一, 村上 英記
担当区分：研究分担者
陸上や海底に数多分布するフラクチャーの透水性や力学的強度を知ることは、油ガス・ハイドレート・地熱エネルギー開発において必須である。本研究では、大規模なフラクチャーの特性を、数値シミュレーションと岩石物理学モデルを軸としつつ、地殻の非破壊探査（電気・電磁探査および地震探査）と地質学的・地球化学的調査を組み合わせる新たな技術を開発する。本年度は、テーマ1として、花崗岩地域の地下500mの坑道内において、幅約10mのフラクチャーの透水性や岩盤強度と比抵抗・地震波速度の関連性を議論した。まず、比抵抗情報と掘削情報からフラクチャネットーワーク分布を推定する手法を開発した。この手法の妥当性を検討するために、同フラクチャ分布から透水係数を算出し、これを実測値として比較した。その結果、両者はよい一地を示したため、同手法の妥当性を検証できた。さらに岐阜県瑞浪市の深度500mの坑道において、フラクチャー分布と弾性定数、比抵抗、透水係数を比較し、互いによい相関性が見られること、また坑道にみられる2つの大きなフラクチャ周辺で、フラクチャ密度や諸物性値に変動がみられることが認められた。これらは小規模～大規模なフラクチャの相互関連性（構成則）を考える上で重要な知見である。テーマ2（陸上活断層の調査：地表～深さ1km程度）およびテーマ3（海底活断層：海底面～深さ数km程度）については、調査地域の絞り込みや、調査船の使用準備を進めた。このうちテーマ2については、岐阜県阿寺断層で実施する方向として、Feasibility Studyを進めた。またテーマ3については、南海トラフ熊野灘を想定したFeasibility Studyを実施し、調査船の使用許可申請を実施した。
概ね順調に進展しており、次年度の野外調査に向けてのFeasibility Studyが進んでいる。ただし、調査船については海洋研究開発機構所有のものの一部機能が故障しており、調査航海の実施は2020年度にずれ込む予定である。これにあわせて、消耗品などの一部購入を次年度に繰り越した。
次年度以降は、テーマ2＝陸上活断層の調査を実施する。調査地域は岐阜県阿寺断層を予定している。地表～深さ1km程度の地下比抵抗構造を電磁探査（MT探査）により明らかにするとともに、既取得の重力異常データの解析や、同じく既取得の地震探査や掘削の結果との対比を進める。またテーマ3＝海底活断層（海底面～深さ数km程度）については、調査準備を進める予定であり、可能であれば一部調査を前倒しで実施する。調査海域は南海トラフ熊野灘を予定している。上記と並行して、テーマ1＝岩石実験などを通じたフラクチャと諸物性の関係性の理解を推し進める。また数値シミレーションについても実施していく。
以上については12月に実施された研究集会（於 京都）において、情報交換および各研究機関間の協力体制の確認がなされた。 -
研究課題/研究課題番号：18H01319 2018年4月 - 2022年3月
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
多田 訓子, 馬場 聖至, 市原 寛
担当区分：研究分担者
西之島は2013年11月に活動を再開した小笠原弧の火山島で、太平洋プレートの沈み込みによる島弧火山活動・大陸地殻の形成過程を理解する上で貴重なフィールドである。本研究では、西之島とその周辺の海底下の電気伝導度構造を求めることによって、西之島火山の内部構造を調べるとともに、磁場・電場・傾斜の時間変動から、西之島火山の活動の実体に迫る。そのために、我々は海底に海底電位磁力計（OBEM）を設置し、データを取得してきた。2019年6月の気象庁「啓風丸」航海で、昨年度に設置したOBEM4台を回収した。
一方で、ポタシウム磁力計を搭載したドローンを利用して、西之島上空の全磁力をマッピングした。得られる全磁力分布は、西之島を形成する浅部の岩石の磁化構造を反映すると考えられる。磁化構造を求めることで、構成岩石の分布や温度分布を求めることができると期待できる。
得られたOBEMやポタシウム磁力計のデータは、現在解析中である。
2016年の観測データから得られた磁場と傾斜の変動については、論文を執筆中である。
2020年1月には西之島電磁気観測第2回報告会を開催し、今年度実施した観測および来年度の計画について情報交換と議論を行った。
2019年8月5日から予定していたOBEMの回収航海が台風8号、9号、および10号の発生により実施できなかった。そのため、2019年度中に全てのOBEMの回収を予定していたが、2020年度に繰越になった。
2019年8月の回収航海が実施できなかったため、一部の観測機器が未回収である。来年度は、回収可能な航海の機会を模索するとともに、西之島の暫定の三次元電気伝導度構造を推定する。暫定構造を求めておくことで、全てのデータが揃った後に、より速やかに三次元電気伝導度構造を求めることができると考えられる。
一方、ドローンで取得した西之島上空の全磁力データの解析を行い、西之島浅部の磁化構造などを推定する。 -
スロー地震発生領域周辺の地震学的・電磁気学的構造の解明
研究課題/研究課題番号：16H06475 2016年6月 - 2021年3月
新学術領域研究(研究領域提案型)
望月 公廣
担当区分：研究分担者
地震学的構造の研究としては，2019年11月に四国西部の陸域において火薬発破を震源とした地殻構造探査を実施し良好な記録を得た．深部地殻内や沈み込むフィリピン海プレートからの反射波と考えられる明瞭な後続波が見られ，フィリピン海プレートに対応すると考えられる北傾斜の反射面を確認した．四国東部の陸域定常観測点におけるレシーバー関数から海洋モホ面の傾斜方向の分布を推定し，香川・徳島県境付近にモホ面のわずかな高まりがあること，さらに深部低周波微動活動はこの局所的な高まりを避けるように発生していることを明らかにした．
東北地方の26地域を対象に火山性の低周波地震のメカニズム解推定を行った結果，東北沖地震以降顕著に活発化している蔵王の低周波地震のメカニズム解が，東北沖地震による静的応力変化と似たモーメントテンソルを示すことを明らかにした．この結果は，低周波地震の活動変化が応力場の変化に敏感であることを強く示唆している．
また，2020年度に実施が予定されている豊後水道周辺域での海域人工震源構造調査について，測線案や観測仕様に関する検討し，漁業関係者との調整を行った．
電磁気学的構造の研究としては，2016年に開始した四国西部と九州東岸でのネットワークMT長基線電場観測を継続するとともに．得られた3次元比抵抗構造と地震波減衰構造とを比較して，スロースリップ域のプレート面直上で構造の対応関係（高比抵抗，低減衰）があることを確認した．また，従来のMT法データのコンパイルのための準備を開始した．海域での電磁気観測では，2018年度までに取得した日向灘の12地点における海底電位差磁力計データを解析し，予察的に地下の比抵抗構造を推定した．その結果，観測海域西側の九州パラオ海嶺が沈み込む領域において，比抵抗異常が存在する可能性が高いことが示された．2020年3月に，この付近の3地点において観測を開始した．
スロースリップが6~7年周期で発生している豊後水道周辺域でのプレート境界面周辺の詳細な構造を詳細に把握するための研究を進めており，地震学的および電磁気学的構造の解明について，着実な成果を挙げている．2019年11月に四国西部の陸域で実施した火薬発破を用いた地震波構造調査では良好な記録の取得に成功し，このデータ解析によってプレート境界面上の微動発生域周辺の詳細な構造の把握が期待される．陸域地震観測網の記録から得られるレシーバー関数については観測地震波形データの充実化を進めており，スロー地震の活動分布とプレート境界面の形状に相関があることを確認した．本研究領域A01班の観測データも統合して解析を進めることにより，さらに空間解像度を向上させた検討が可能となる．また，陸域地震観測データを用いて地震波減衰構造についても研究を進めており，スロー地震発生域周辺の環境が明らかになりつつある．プレート境界におけるスロー地震との対比として，火山性微動活動の分布や発生メカニズムも明らかにされ，スロー地震発生環境についての理解が進んでいる．
電磁気観測については，陸域，海域ともに観測網を維持しつつ，さらに新たな観測点を構築して観測を継続している．海底地形の凹凸による影響を考慮に入れた新しい解析手法を導入することにより，詳細な3次元比抵抗構造が得られつつある．ここで得られる比抵抗構造と，地震学的構造，特に地震波減衰構造との比較検討を行うことによって，スロー地震発生域周辺の環境について，包括的な理解が進むと期待される．
2020年度には，8月から9月にかけて，日向灘・豊後水道周辺海域において，大規模な人工震源構造調査を実施する予定である．全波形インバージョン解析といった先端的解析手法の適用によって，高解像度で安定した構造の把握を目的として，最も有効な調査とするべく調査仕様の詳細な策定を進めている．
地震学的構造の研究としては，2020年8月から9月の時期に，豊後水道周辺海域において
エアガンと海底地震計を用いた人工震源構造調査を実施する予定である．ここで取得されたデータを用いて構造解析を実施する．一方，2019年度に四国西部の陸域で取得した地殻構造探査データについては，これまでに実施されてきた既存地殻構造探査データとの統合解析を実施する．ここで得られるスロー地震発生域におけるプレート境界面の形状や境界面近傍の構造不均質と,本領域A01班でモニタリングされるスロー地震活動と対応させることによって，プレート境界面上のすべり特性を規定する地下構造異常の特徴を把握する．陸域地震観測については，四国西部周辺の定常観測点ならびに本研究領域A01班による機動観測点を対象としてレシーバー関数データベースからプレート詳細形状を求めるとともに，構造探査結果との比較検討を行う．また，フィリピン海プレート上の低周波地震発生域の不均質構造を解明するために，地震波のスペクトル比を用いて地震波減衰の空間変化を明らかにする．
電磁気学的構造の研究としては，陸域観測網では，四国西部および九州東部でのネットワークMT観測を継続するとともに，既存の広帯域MTデータとの統合を進める．また，観測データの感度検定を行い，得られた構造の確からしさや構造変化の検知可能性を検討する．海域で取得したデータについては，海底地形を考慮したインバージョン解析を進めることにより，三次元比抵抗構造を推定する．2020年3月に投入した海底電位差磁力計を回収し，解析を進める．このデータと2018年度までの海底および陸域の観測データを統合し，豊後水道周辺の広域にわたる三次元比抵抗構造を解明する． -
海陸電磁気データ統合解析による巨大地震発生帯の流体挙動の解明
研究課題/研究課題番号：16K17793 2016年4月 - 2020年3月
市原 寛
担当区分：研究代表者
配分額：4420000円 （ 直接経費：3400000円 、 間接経費：1020000円 ）
沈み込み帯における比抵抗構造全貌の解明に必要となる、海陸に跨るMangetotelluric法データの統合解析における問題を解決することを目的として、本研究では以下の研究成果を得た。(１)これまでデータの取得が行われなかった沈み込み帯の海陸境界付近において海底電磁気データを取得し、海底地形によるMTインピーダンスへの影響を評価した。（２）これらの影響は、適切な設定を行えば、既存の三次元フォワード・インバージョンコードによって再現ができ、三次元比抵抗モデリングが可能であることを示した。
本研究は複雑な海底地形を示す領域でも三次元比抵抗構造解析が可能であることを示した世界初の例であり、今後は世界の沈み込み帯において比抵抗構造の解明が進むことが期待される。特に、本研究で観測点を設置した南海トラフ西端部に位置する日向灘―高知県西方沖は、近年スロー地震が発生する地域として注目されており、さまざまなプロジェクトにより観測が進行中である。本研究による検討がこれらの研究に活用されると同時に、取得したデータについても活用可能であることから、今後は南海トラフ西端部において比抵抗構造、さらには流体分布の解明がこれまでにない精度で解明されることが期待される。 -
巨大海台の正体を探る：海底地震・電磁気観測によるオントンジャワ海台地下構造の推定
研究課題/研究課題番号：15H03720 2015年4月 - 2018年3月
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
末次 大輔, 塩原 肇, 杉岡 裕子, 伊藤 亜妃, 一瀬 建日, 馬場 聖至, 市原 寛, 多田 訓子, 田中 聡, 石原 靖, 大林 政行, 利根川 貴志, 中西 正男, 三浦 誠一, 歌田 久司, 佐野 貴司, ,
担当区分：連携研究者
オントンジャワ海台において海底・海洋島地震観測をおこなった。データ解析の予察的な結果は以下のとおりである。海台直下深さ600km付近に太平洋スラブが滞留している。その周囲の深さ100-400kmには低速度異常があり、一部はカロリン・ホットスポット列につながっている。温度に敏感な地震波減衰は海台周囲では強く、海台下では普通の海洋マントルでの減衰と同程度の強さである。下部マントルからのマントル上昇流が滞留する太平洋スラブを避けるように上昇を続け、表層のホットスポット火山活動の原因になっている可能性がある。また、海台地殻のモホ面が40㎞と深いこと、地殻内部に不連続面があることも分かった。
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沈み込むプレート上層部における間隙流体循環の解明と巨大地震発生帯への影響の評価
研究課題/研究課題番号：15H03715 2015年4月 - 2018年3月
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
山野 誠, 後藤 忠徳, 笠谷 貴史, 川田 佳史, 上嶋 誠, 武井 康子, 市原 寛, 小平 秀一, 後藤 秀作
担当区分：連携研究者
日本海溝海側の太平洋プレート上において、地殻熱流量が3～5 kmのスケールで顕著な増減を繰り返すことを明らかにした。この短波長変動は、海溝近傍でのプレートの曲がりによる海洋地殻の破砕、それに伴う流体循環の発達が、不均質に進行することを示すものと考えられる。また、同じく日本海溝海側での海底電磁気探査データから比抵抗構造を求めることにより、太平洋プレートの上部における水の存在、その海溝へ向かっての変化に関する情報を得ることができた。
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日本周辺でのアレイ電磁気観測（JEMINI計画）のための基礎的研究
2014年 - 2016年
科学研究費補助金 基盤研究(B)
担当区分：研究分担者
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海沈み込むプレートにおける含水・脱水プロセス～海底電磁気観測からのアプローチ～
2012年 - 2013年
科学研究費補助金 新学術領域研究
担当区分：研究代表者
新学術領域研究「地殻流体：その実態と沈み込み変動への役割」の公募研究課題
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海底電磁気観測による沈み込み帯全域の流体分布の解明
2010年 - 2011年
科学研究費補助金 新学術領域研究
担当区分：研究代表者
新学術領域研究「地殻流体：その実態と沈み込み変動への役割」の公募研究課題
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物理探査・地質情報の統合解析による内陸地震発生帯の３次元イメージング
2006年 - 2007年
科学研究費補助金
担当区分：研究代表者
担当経験のある科目 (本学) 5
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地球惑星科学セミナー I
2020
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地球惑星物理学実験法及び実験Ⅰ
2019
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地球惑星科学セミナー I
2019
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地球惑星物理学実験法及び実験Ⅰ
2018
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地球惑星科学セミナー I
2018
担当経験のある科目 (本学以外) 1
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海洋理工学演習
2017年4月 - 2018年3月 （神戸大学）
社会貢献活動 3
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2020年度火山学会LOC（親子実験担当）
役割：司会, 企画, 運営参加・支援
2020年10月
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地球電磁気・地球惑星圏学会アウトリーチ部会
役割：企画, 運営参加・支援, 実演
2020年10月
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地震学夏の学校運営委員
役割：企画, 運営参加・支援, 調査担当
2015年4月 - 2015年9月
メディア報道 1
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東日本大震災で発生した津波が巨大化した原因となった場所を特定（文部科学省記者クラブ）
2013年10月
学術貢献活動 2
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地球電磁気・地球惑星圏学会将来構想検討WG
役割：企画立案・運営等
2018年 - 現在
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物理探査学会会誌編集委員 国際学術貢献
役割：企画立案・運営等, 査読
2013年 - 現在