地震について

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地震情報を確認する上では、大前提として地震における最低限の知識が必要となります。ここでは、「震度」「マグニチュード」「長周期地震動階級」についても簡潔に解説していきます。

 

地震とは?

地震とは専門的には岩盤が急激にずれ動く現象のことを指しています。地面の割れ目が動くことだと思ってもらえれば結構です。
地震は、震源だけでなく震源域(岩盤がずれ動いた範囲)全体から発生するため、海の浅い場所で大地震が発生した場合は広範囲での津波のリスクが高くなります。
なお、メディアなどが震源の場所を「震源地」と表記しているため、一応配信している地震情報も、分かりやすく「震源地」と表記していますが、地震学においては、「震央」と呼ぶのが一般的で、「震源地」という言葉は使用されません。
 

震度とは?

よくテレビやラジオなど「震度6弱を観測したのは…」「震度7を観測したのは…」とよく耳にすることが多いです。このように地震の揺れの大きさを表したものを震度と呼びます。震度は測る場所の数だけ存在してます。

日本で使用されている震度階級は10段階存在しており、これは計測震度というものを四捨五入して使用しています。
計測震度は、加速度の大きさ・揺れの周期・継続時間を元に算出されます。一般的には震度5弱以上を観測し始めると被害が出始めると言われ、震度ごとに各防災機関の初動対応が事前に決められています。

※以上の表は気象庁のリーフレット「その震度 どんなゆれ?」を参考に作成。

このように震度階級は震度7まで存在しています。なので、震度8・震度9などの階級は存在しません(※理由については、こちらの記事を参照してください)。

    

マグニチュードとは?

テレビやラジオなどで「マグニチュードは7.3…」「マグニチュードは9.0…」などとこちらもよく耳にすることが多いです。このように地震の規模(エネルギーの大きさ)を表したものをマグニチュードと呼びます。記号ではMとして表します。マグニチュードは一つの地震に対して一つしか存在しません。なお、マグニチュードには複数の種類があるが、ここからは専門的な内容であり、難しくなるため、割愛致します。

マグニチュードは対数という形をとっています。M8の巨大地震とM9の超巨大地震は、一見するとそこまで差がないように感じてしまうが、マグニチュードが0.2上がると約2倍・1上がると31.6倍(約32倍)と桁違いに跳ね上がるため、M9の超巨大地震は、M8の巨大地震が約32回分発生するのと等しいということになります。少し視点を変えて、M7の大地震とM9の超巨大地震を比較してみるとします。この場合は、M2違うということになり、「31.6×31.6=約1000」という計算式になりますので、M9の超巨大地震は、M7の大地震が約1000回分発生するのと等しいということになります。

では、より実感が湧きやすくなるように地震の規模に応じて岩盤がずれ動く距離を目安としてまとめました。

マグニチュード(M) 岩盤がずれ動く                  
M610kmの断層が0.4m程度
M730kmの断層が1.5m程度
M8100kmの断層が4m程度
M9(東北地方太平洋沖地震)450kmの長さ・幅200km程度の断層が30m(最大のところでは65m)程度

日本における代表的な大地震(各地震についての詳細は後ほど解説予定)。

地震名マグニチュード(M)    内容
東北地方太平洋沖地震     M9.0~9.12011年3月11日14時46分に三陸沖を震源として発生。東日本大震災を引き起こした地震。戦後最悪の震災。東日本を中心に大被害をもたらした。
大正関東地震M7.9~8.11923年9月1日11時58分に神奈川県西部を震源として発生。関東大震災を引き起こした地震。関東南部を中心に大被害をもたらした。
平成28年熊本地震(本震)    M7.32016年4月16日1時25分に熊本県熊本地方を震源として発生。1回目のM6.5の地震の約28時間後に起きた地震である。熊本県を中心に被害が出た。
兵庫県南部地震M7.31995年1月17日5時46分に淡路島(大坂湾)を震源として発生。阪神・淡路大震災を引き起こした地震。兵庫県南部を中心に被害をもたらした。

なお、マグニチュードについても種類があり、気象庁が出す地震の規模の情報は、速報性を重視する気象庁マグニチュード(Mj)・正確な規模を算出できるモーメントマグニチュード(Mw)というものがあり、地震想定ではこちらが使用されます。前者に関してはM8を超えるようなあまりにも巨大な地震になってしまうと、マグニチュードの飽和が発生してしまい、M8程度で頭打ちになってしまうため、正確な規模を算出することができません。そのため現在は、東北地方太平洋沖地震のようなあまりにも大きい地震が発生した場合、地震発生後(15分経過後)くらにはモーメントマグニチュードを利用した津波情報に切り替わるようになっています。

 

長周期地震動・長周期地震動階級とは?

気象庁は、2023年から緊急地震速報の発表対象に入れ、テレビなどでもある程度の規模の大きな地震が発生すると、長周期地震動を地震速報の発表対象に入れるようにしました。そのため、長周期地震動については、一般の人は初めて耳にする人も多いでしょう。ここで詳しく解説します。

長周期地震動とは、簡潔に説明すると、固有周期(建物が揺れやすい周期)が1~2秒から7~8秒程度の揺れが生じる高層階における揺れであり、ある程度の大きな地震になると発生しやくなります。

長周期地震動は、震源が浅く、ある程度マグニチュードの大きい地震になると、長周期地震動が発生し始めます。特に高層建築物は周期(揺れが1往復するのにかかる時間)が2秒程度を超える地震動と相性が良く、高層建築物の揺れやすい周期と一致すると共振して大きい揺れを起こすのです。

長周期地震動は、通常の地震動よりも遠くまで伝播しやすいのが特徴で、大きく揺れだすまである程度の猶予があります。


なお、建物で被害が大きく異なってるのは、多くの人は「日本は昔と現在では耐震性が違うから」と答える人が多いかもしれませんが、実は揺れによる周期も密接に関係しています。特に高層ビルなどの高い建造物では、長周期における地震波と共振しやすいため、長周期地震動による被害を受けやすいのです。なお、上記で説明している「震度」は長周期地震動に関しては一切考慮されていないため、高い建造物の揺れの大きさを正確に反映することはできません。

また、長周期地震動階級は、高層階の揺れに相当する振り子の揺れ(絶対速度応答波形)を地表の揺れから計算し、振り子の揺れの最大値を周期に対してプロットした絶対速度応答スペクトル Svaを用いています。

出典:気象庁(長周期地震動階級および長周期地震動階級関連解説表について)