📄 Research Paper · 研究論文 · May 2026
地磁気嵐活動は西太平洋の地震最大マグニチュードを
統計的にトリガーするか？
統計的にトリガーするか？
Solar Wind–Seismicity Coupling in the Western Pacific:
Statistical Evidence from 36-Year Kp–Mmax Analysis
Statistical Evidence from 36-Year Kp–Mmax Analysis
Abstract / 概要
研究概要
地磁気嵐活動（Kp指数）が西太平洋の日最大地震マグニチュード（Mmax）と統計的に関連するかを、36年間（1990〜2026年）にわたる包括的解析で検証しました。
13,276日の有効Kpデータと124,367件の地震イベント（M≥4.0）を対象に、270通りのパラメータ組み合わせを体系的に解析。5,459件の震源メカニズム解を断層型別に分類した世界初の解析も実施しました。9つの収束的証拠線が地磁気嵐とMmax上昇の物理的関連を支持。lag+6日での確認的解析（112/270、Bonferroni 61）は偶然期待値の8.3倍に達します。
Analysis Scale / 解析規模
解析規模と統計的強度
36
解析年数
1990〜2026年
1990〜2026年
13,276
有効Kp日数
124K
地震イベント数
M≥4.0
M≥4.0
270
パラメータ
組み合わせ数
組み合わせ数
5,459
震源メカニズム解
M≥5.0
M≥5.0
8.3×
偶然期待値比
lag+6
lag+6
Key Findings / 主要発見
Finding 1〜9：主要な科学的発見
FINDING 01
270組み合わせ体系解析
lag+6日が主要シグナル。112/270が有意（Bonferroni 61）で偶然の8.3倍。確認的解析により事後バイアス排除。
Bon. 61 / p<0.001
FINDING 02
季節補正で信号増幅
季節補正前118件→補正後171件（153%増）。Russell–McPherronエフェクト除去で真のシグナルが顕在化。
118 → 171件（+53%）
FINDING 03
断層型別3波応答（世界初）
Wave I（lag+1日、電磁誘導）・正断層抑制（lag+3日）・Wave II（lag+6日、間隙水圧）の3段階時間構造を世界初特定。
NF lag+3: p=0.010
FINDING 04
緯度反転効果（世界初）
フィリピン海（伏角9°）で+0.116、千島（伏角65°）で−0.286。地磁気伏角依存型ローレンツ力方向差で説明。
ΔΔMmax = +0.40
FINDING 05
用量反応関係
Kp≥5→Kp≥6でイベント数64%減少にもかかわらず有意サブ地域数が増加。物理的因果関係を支持するBradford Hill基準を満たす。
Kp≥6で信号強化
FINDING 06
16年間の時系列一貫性
年別非パラメトリック検定でlag+6の一貫性を確認。p=1.5×10⁻⁵。長期的物理過程の反映であることを裏付け。
p = 1.5×10⁻⁵
FINDING 07
アラスカM8.2前震感度増幅
事前140日窓でΔMmax = +0.445（事後比30倍）。断層臨界性の上昇が感度増幅として現れる可能性。チリM8.8は負の対照。
ΔMmax +0.445（事前）
FINDING 08
フィリピン海プレート応力サイクル
スマトラM9.1前（Bonf.15）→完全崩壊（Bonf.≈0）→東北後に回復（Bonf.4）の3フェーズ検出。南海トラフ応力蓄積の長期指標候補。
3フェーズ検出
FINDING 09
東北前後のlag推移
東北M9.0前にlag+7優勢（Bon.33）→後にlag+6優勢（Bon.39）。応力場再編後の間隙水圧伝播速度変化を反映。
lag+7→lag+6 移行
Paper Figures / 論文グラフィック
論文掲載グラフィック（Figure 1〜7）
Figure 1. 事前指定lagの確認的解析（1990〜2026年）。lag+1/+6/+7での有意組み合わせ数とBonferroni通過数。lag+6が主要シグナル（112/270、Bon.61）。
Figure 2. 断層型別Kp–Mmax応答の3波構造（世界初）。逆断層・正断層・横ずれ断層の時間的分離とBonferroni有意点。
Figure 3. 緯度反転効果（世界初）。地磁気伏角依存型ローレンツ力の方向差による高低緯度での逆符号応答。
Figure 4. サロゲート検定p値ヒートマップ（Kp≥4、n=5,000置換）。断層型×lagの有意性分布。♦ = Bonferroni有意。
Figure 5. 大地震前後の感度変化。アラスカM8.2事前ΔMmax = +0.445（事後比30倍）とチリM8.8を負の対照として使用。
Figure 6. 概念モデル：太陽風–地震活動連関の2経路モデル（電磁誘導経路τ≈1日、LAIC–間隙水圧経路τ≈6日）。
Figure 7. フィリピン海プレート応力サイクル。スマトラM9.1・東北M9.0を挟んだ3フェーズのKp感度変化と南海トラフへの示唆。
Preprint Info / プレプリント情報
プレプリント・投稿情報
ServerESSOAr (Earth and Space Science Open Archive)
Submitted2026年5月9日
StatusIN MODERATION → DOI確定後リンクを更新予定
TargetEarth and Planetary Science Letters（Elsevier）
Versionv6（Final · May 2026）
ORCID0009-0000-4441-5126
⚠️ 本論文はプレプリント段階（査読前）です。DOI確定次第このページのリンクを更新します。
Author / 著者
著者情報
🤖 AI-assisted research: Statistical tools, visualizations, and physical interpretation were developed in collaboration with Claude (Anthropic, claude-sonnet-4-6, May 2026). All quantitative results were verified by W.M., who takes full scientific responsibility.
Citation / 引用
引用方法 / How to Cite
Watabe, M. (2026). Geomagnetic Storm Activity as a Statistical Trigger
for Elevated Maximum Earthquake Magnitude: A Multi-Mechanism
270-Combination Analysis with Seasonal Correction and Focal Mechanism
Decomposition, Western Pacific 1990-2026.
ESSOAr. [DOI pending]