図３−８−１、図３−８−２は、関東平野で実施された人工地震探査結果や自然地震データによる速度構造解析結果を参考に推定した横浜市周辺地下深部までのＰ波速度モデルである。

Ｐ波速度構造のモデル化は、以下の手順で実施した。

１）座標系の定義

横浜市の西南端（北緯３５度１７．７８分、東経１３９度４４．０４分）を座標原点とし、１５０強震計観測点の座標と、実測データの解析に使用した震度３の３つの地震（千葉県北西部、埼玉県南部、東京湾）の震源座標を決定した。

２）深部モデル（深度１０〜１１０ｋｍ）の作成

深部モデルは、２００ｋｍ（東）×２００ｋｍ（北）×１００ｋｍ（深度）の直方体で表現した。また、上部から６．０、６．８、７．７ｋｍ／ｓの速度を示す３層の水平成層構造とし、速度構造の表現には４ｋｍ×４ｋｍ×２ｋｍの直方体を使用した。

３）浅部モデル（深度５００ｍ〜１０ｋｍ）の作成

浅部モデルは、２０ｋｍ（東）×３０ｋｍ（北）×９．５ｋｍ（深度）の直方体で表現し、上部から２．８、５．５ｋｍ／ｓの速度を示す２層構造モデルと、２．８、４．８、５．５ｋｍ／ｓの速度を示す３層構造モデルを作成した。各層の３次元的な形状は、主に上記人工地震探査結果に基づき、２層構造モデルの５．５ｋｍ／ｓ層の上面の形状と３層構造モデルの４．８ｋｍ／ｓ層の上面の形状は同一とした。速度構造の表現には、１．０ｋｍ×１ｋｍ×０．５ｋｍの直方体を使用した。図３−８−３、図３−８−４に作成した２層構造モデル（段差無）及び３層構造モデル（段差有）を示す。

以上の手順により作成したＰ波速度構造モデルを使用して、仮想震源から各観測点までの理論初動走時を３次元の爆発法（レイトレーシング法の１種）により計算した。以下に計算手順を示す。

１）モデル深部（深度１０〜１１０ｋｍ）における走時計算

実際の震源を先述した座標系で定義し、深度１０ｋｍの０〜２０ｋｍ（東）、０〜３０ｋｍ（北）の平面内に、東西方向にも南北方向にも１ｋｍ間隔で分布する６５１点の仮想観測点までの走時を深部モデルを使用して計算した。

２）モデル浅部（深度５００ｍ〜１０ｋｍ）における走時計算

ステップ１）で仮想観測点とした深度１０ｋｍの６５１点を仮想震源とし、観測点の直下深度５００ｍまでの走時を浅部モデルを使用して計算した。その後、ステップ１）と２）で計算された走時を加算し、その内で最小の走時を震源と観測点直下の深度５００ｍの点での初動走時とした。

３）モデル表層部の走時加算

ステップ２）で各観測点直下の深度５００ｍまでの走時が計算されたので、その値に実測値の表層補正に用いたものと同じ表層までの走時を加算して、地表の各観測点での初動走時とした。

実測地震のうち、千葉県北西部、埼玉県南部、東京湾の地震の震源を仮想震源として計算した数値実験結果を図３−９−１−１〜図３−９−６−２に示す。そのうち、図３−９−１−１、図３−９−１−２、図３−９−２−１、図３−９−２−２、図３−９−３−１、図３−９−３−２は２層構造モデル（段差無）の数値実験結果、図３−９−４−１、図３−９−４−２、図３−９−５−１、図３−９−５−２、図３−９−６−１、図３−９−６−２は３層構造モデル（段差有）の数値実験結果を示す。また、図３−９−７に段差構造による走時差だけを抽出した結果（３層モデルの結果から２層モデルの結果を引いた）を示す。数値実験の結果得られた走時差分布には、以下の特徴が見られる。

・各ケースとも、市域南東部に走時差の大きい部分が、中部に走時差の小さい部分が現れている。

・数値実験結果と実測データを比較すると、実測データの南東部の走時差が大きい部分は、数値実験結果の２．８ｋｍ／ｓの層厚が厚い部分に位置、走時差ともよく一致するが、南西端や北部の走時差の大きい部分は数値実験結果には現れていない。それは、対応する部分に数値実験モデルでは２．８ｋｍ／ｓ層の層厚の変化がないためである。

・想定されるＶｐ＝４．８ｋｍ／ｓ層とＶｐ＝５．５ｋｍ／ｓ層の段差構造に起因するＰ波の走時差は、最大でも０．０８秒程度と小さく、表層の影響による走時差の最大値０．０５秒と同程度であり、２．８ｋｍ／ｓや１．８ｋｍ／ｓ層の層厚変化によるそれぞれの走時差０．３秒や０．１５秒に比べてかなり小さい。