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健康・美容・賢脳

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知っているようで知らない、地震とマグニチュードの話

1月17日、阪神淡路大震災の日ということで地震に関するお話を1つ。

よく、地震の大きさを示す言葉に、マグニチュードという言葉があります。
震度は、その揺れ方の大きさということで、震度4とか震度5とかいうと、だいたいどのぐらいの揺れだったんだろうと想像することができますが、マグニチュードとは何なのでしょうか?

マグニチュードとは、地震の規模の尺度

マグニチュードはМで表され、地震の規模を示す尺度で、地震の規模が大きかったり、地震の強い揺れを観測した地点の範囲が広ければ広いほど、マグニチュードが大きいということになります。

地震の規模はなぜ大きくなるのか
地震のときは、地震モーメントと言われる同じ大きさで回転の向きが反対の2つのモーメントがぶつかり合っています。これは電源で自動車のハンドルを回すような力である偶力が働いています。
そして、地震の規模というものは、この地震モーメントによって決まります。

マグニチュードの測定値

マグニチュードの測定値というのはどうなっているのかというと、地面の揺れの最大値を読んで、その対数をとり、並みの元帥を補正する距離の関数と、ある定数をそれに加えて計算していきます。

日本ではどのぐらいの頻度で地震が起きているのか
さて、気になるのが私たちが住む日本で、どのぐらいの規模の地震がどのぐらいの頻度で起こっているのかということです。
世界中で起こる地震の1割は、日本及びその近海で起こっているとも言われていますが、実際はどうなのでしょうか?

日本列島とその周辺の海域、それに沖縄から千島列島南部付近、小笠原諸島も含め、日本の範囲とすることにすると、この範囲でM7クラス(M7以上8未満)の地震は、おおよそ年平均1回ほど発生しています。

これがМ6クラスになると、おおよそ10回、さらにM5クラスになると100回、M4クラスになると1000回ぐらいと言われています。
つまり、マグニチュードが1減ると、発生数は約10倍になります。
M8クラスは年平均で0.1回、つまり10年に1回の頻度ということになります。
もちろん、1年でM7クラスが2~3回発生することもあるでしょうし、まったく発生しない年もあるでしょう。

これを世界的に見てみると、M8クラスのものは、年平均1回、M7クラスが10回起きています。
つまり、このことから、世界で起きている地震の1割は日本及びその近海で起こっているというのは事実と言えるでしょう。

マグニチュード断層サイズ

ここで覚えておくべき目安と法則があります。

*M4の時、断層面の端から端まで1km

*Mが1上ると約3倍、2上ると10倍

この目安と法則を当てはめると、M5の場合は3km、さらにM6になると9~10kmの断層ということになります。
M7だと30km、M8だと100kmです。

同じように震源断層のずれの目安も覚えておきます。

断層の長さの1万分の1の長さがずれ

すなわちM4だと、1kmの1万分の1ですから、ずれは約10cm

M5はその3倍だから30cm、M6はそのさらに3倍なので90cm~1m、M7は3m、M8は10mということになります。

最後にもう1つの目安

マグニチュードが出れば、最悪、最大震度はそれと同じ値程度

これは、震源の深さによってもことなります。
M5の地震が起きた場合、M5なので断層サイズは3km相当。このとき震源の深さが3kmとかであれば、地震で破壊される岩盤領域が地表すれすれで、同じ数値の震度5ということになります。
しかし、震源の深さが20kmとかであれば、地表からすれば破壊領域までは17kmあり、震度はせいぜい4ということになります。

M7であれば、震源の深さが20kmであっても、破壊される断層のサイズが30kmですので、最大震度7となる可能性が高くなるということになります。

震度は、震源の深さによっても影響をうけますが、岩盤の固さによっても異なり、岩盤が固ければ震度は小さくなります。