地 震 =【 震 度 】と【 地 震 の 大 き さ 】を 混 同 し て 使 っ て い る 。

「 震 度 」と「 マ グ ニ チ ュ ー ド 」?

「 19日午前10時43分ごろ、和歌山で震度5強地震①がありました。

気象庁の観測によると、震源地は紀伊半島沖で、震源の深さは浅く, 地震②規模を示すマグニチュード(M)は6.6でした。

海岸では津波の可能性がありますので注意してください。」

というようなアナウンスの文章には地震という言葉が2回(, ) 使われています。

「地震①」「地震② 」で、意味が違います。

最初の「地震① 」は「地面が揺れた」という意味で「地面の震動」を表しています。

2番目の地震②は地下で断層が急激にずれ動いた時(断層運動)、最初に動いた

地点(震源)から 大きな地面への振動が生じる地震動の現象を意味します。

この震源での岩盤の破壊の規模(エネルギー)を意味しています。

 

震度とマグニチュードという言葉の両方の説明に「地震」という同じ言葉が使われ

てます。

 

1つの地震② に対する「マグニチュード」は,一つの値しかありません。

これに対して「震度」の方は,地震を感じる場所、震源からの距離などによって

値が大きく異なり, ひとつの地震に対していくつもの「震度」が存在します。

【図1】 3.11の震度マップ

  2011年3月11日の「東日本大震災」での,各地での「震度」は右図の通りで

震度階級の「震度0」「震度1」「震度2」「震度3」「震度4」「震度5弱」「震度5強」「震度6弱」「震度6強」「震度7」の10階級すべて記録されています。(右図1:震度マップ)

   震度は「震度計のある場所」の震度であり、同じ市区町村内でも場所が違えば震度が異なる場合があります。

  また建物の高層階、低層階での震度が異なる場合があります。建物の1階と高層階、低層階での震度が異なることを、高い建物や、免震構造の建物に住んでいたり、勤務されている人は 震度の違いを経験されていることでしょう。

右図2(高層階と低層階の震度の違い)は1989年のロマ・プリータ地震のときの

サンフランシスコ、トランスアメリカ・ピラミッドでの震度の違いです。

 地震を体験した場所の震度が「震度4」と発表されても、高層階にいて

「震度5強」と感じることは多々あります。

  当然地震の規模「マグニチュード」で震度大きさが変わってきます。

震源から遠くなると(震源からの距離、震源の深さ)「震度」は一般的に小さくなります。震源からの距離が同じでも、地盤が軟らかいと「震度」は一般的に大きくなります。(右図3:地震の伝搬)

地震がかなり大きいとニュースになるような「震度5強」の地震は

「マグニチュード8」クラスでは 当然記録されますが、

震源からの距離が近かったり、震源の深さが浅かったりすれば、

「マグニチュード5」クラスの地震でも「震度5強」の震度は記録されます。

 DuMA で、前兆現象をサイエンスする地震の大きさの対象外である

「マグニチュード5」クラスでも「震度5弱」や「震度5強」の地震は地域によってはおこります。

【図3】地震の伝搬 

【図2】 

地 震 の エ ネ ル ギ ー の 大 き さ の 比 較

【図8】

気象庁が独自に定義したマグニチュードでモーメントマグニチュード(Mw)ともM7クラスまで はよく一致しています。

 マグニチュードは数字が1つ違うと約32(31.62)倍になり、2 つ増えると地震のエネルギーは約1,000倍になります。 M5=1とすればM8は約3万2千倍、M9で100万倍になります。(右図9)

 

 「震度5強」を引き起こす可能性のある 「M5」以上を"中地震”、「M6」以上を"大地震”、「M8」以上を"巨大地震”と呼ばれます。

 

 阪神大震災はMw=6.9で関東大震災はMw=7.9でした。

M9」以上を"超・巨大地震”は、近年では、世界で5例しかありません。そのうちの1つが3.11東日本大震災でした。(上図8)

 地震のエネルギーの大きさを対数で表した指標値である地震のマグニチュード(magnitude)は、その尺度の定義を変えてきています。

現在では、巨大地震のマグニチュードはモーメントマグニチュード(Mw)を使って表現 する事が共通認識となっている。

金森博雄により1979年に提唱された、新しいマグニチュードの概念です。それまで にいくつも提案されたマグニチュードでは、巨大地震になれば なるほど、実際 のエネルギーより過小評価される傾向があった。金森はマグニチュードを断層面の大きさとずれの量で定義する事を提唱し、ある大きさで飽和する事がなくなっています。

 ニュースなどで発表されるのは気象庁マグニチュード(Mj)です。

【図9】

  2016年4月14日の地震(のちに前震となった)のマグニチュードはM6.5でした。
また16日に発生した地震はM7.3と発表され、気象庁は「こ れが本震」
と発表しています。
  14日の地震は震度7が記録されたため、
この点が非常に大きく取り上げられまし
たが、震度は「ある1地点の揺れの大き
さ」であり、地盤が悪かったり、装置の
設置の仕方が悪いと大きな値を示す事が
あります。また14日の地震では震度6強
は観測されませんでした。 それに対し、16日の地震は震度7こそ報告
されなかったものの(後日調査により2地点で震度7を記録していた)、多くの地点で震度6強を記録しました。
   それでは地震そのもののエネルギーは 14日の地震と16日の地震ではどれくらい違っていたのでしょうか ?
マグニチュードの差は0.8です。マグニチュードというのは対数というスケールで、1違うとエネルギーは約32倍違うのです。マグニチュー ドが2違うと1,000倍違うのです(これが定義)。マグニチュードが0.2大きくなるとエネルギーは約2倍、0.4大きくなると約4倍、 0.6違 うと約8倍、0.8違うと約16倍という関係になります(図11)。  従って、14日の地震と16日の地震ではまさに1桁違うエネ ルギー(約16倍)が放出されたのです(図12)。 <<DuMA NL 地震学の豆知識 20160502より>>

地 震 の エ ネ ル ギ ー の 大 き さ   : マ グ ニ チ ュ ー ド

地震の発するエネルギーの大きさE(単位ジュール) と マグニチュードM
には次の関係があります。
                または
 この式からマグニチュード M が 1 大きくなると、エネルギーは約32倍(31.62)大きくななります。
M5=1のエネルギーとした時の M5~M9のエネルギの比較は 図9と図10の表です。
Mの変化と地震エネルギーの倍率の表は図11。図11の表をグラフにしたものが、図12,図13です。
   図11,12にあるように Mが0.8大きくなると地震のエネルギーは約16倍大きくなります。   

【図10】

【図13】

【図12】

【図11】

■ 熊 本 地 震 の 「 前 震」 、「 本 震 」の エ ネ ル ギ ー の 違 い

 

■  「 前 震」 、「 本 震 」、「 予 震 」と は。。。

 
  2016年4月14日以来の熊本地震の発生後、「前震という言葉を初めて聞いた」と答える方が多くいらっしゃいました。これは、いかに地震学者の啓発活動が上手く行っていなかったかを如実に示すものだと思います。
 前震とは、どんな地震なのでしょうか? 今回の熊本地震でも、当初、4月14日に発生した地震を本震として発表していました。
ところが、16日のM7.3の地震が発生したあとに、「実は14日の地震は前震であった」という発表になったのです。
つまり本震が発生した後に、あれは「前震」だった、、、となるのです。  前震とは、一連の地震活動において本震の前に起こる地震のことで、後でより大きな地震が起こると、前の小さな地震を前震、後の大きな地震を本震とします。
 現在の地震学では、前震のおおよその特徴は判明していますが、地震が発生した時に、その段階で発生した地震が前震なのか、本震なのかを確実に判断する事は極めて難しいのが実情です。もし前震と普通の地震とを確実に区別できるのであれば、特定のケースであっても予知情報を出すのができる事になります。
日本の場合、(結果として)前震が伴う地震は1割以下の発生と考えられています(中国大陸ではおよそ2割の大地震に前震が観測されたという報告もあります)。
 余震という言葉は極めて良く耳にされるかと思いますが、これは本震で大きく地下の状態が変わったため、それらをある意味釣り合わせるために、発生する地震活動で一般的には指数関数的に活動が減衰する事が知られています。余震は長いもので、100年も続いたケースがあります。(日本史上最大の内陸地殻内型・地震:濃尾地震@1891年:大森公式) 
また最大の余震というのは、やはり経験則ですが本震のマグニチュード・マイナス1程度(つまり本震がM7.5なら最大余震はM6.5 程度)の場合がほとんどです。  <<DuMA NL 地震学の豆知識 20160509より>>

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