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。
マグニチュードと断層サイズ
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。
＊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。
