地震のしくみと震度・マグニチュード
地震は地下の岩石が破壊されて急に動くことで起こります。地震の大きさは2つの尺度で表されます。
基本知識
地震が発生した地下の場所を震源、その真上の地表点を震央といいます。震源から伝わる波には2種類あり、はじめに到着する縦波(P波)と遅れて到着する横波(S波)があります。
P波到着からS波到着までの時間を初期微動継続時間といい、震源距離にほぼ比例します(大森公式: 震源距離≒6〜8×初期微動継続時間[秒])。
地震のゆれの強さは震度(0、1、2、3、4、5弱、5強、6弱、6強、7の10段階)、地震そのものの規模はマグニチュード(M)で表します。マグニチュードが1大きくなるとエネルギーは約32倍、2大きくなると約1000倍になります。
📘 重要用語
震源（地震が発生した地下の場所）
震央（震源の真上の地表の地点）
P波（縦波。約5〜7 km/s。初期微動を起こす）
S波（横波。約3〜4 km/s。主要動を起こす）
震度（ある地点での揺れの強さ。10段階）
マグニチュード（地震そのものの規模。1増でエネルギー約32倍）
震源（地震が発生した地下の場所）
震央（震源の真上の地表の地点）
P波（縦波。約5〜7 km/s。初期微動を起こす）
S波（横波。約3〜4 km/s。主要動を起こす）
震度（ある地点での揺れの強さ。10段階）
マグニチュード（地震そのものの規模。1増でエネルギー約32倍）
深掘り (背景・意義)
P波とS波の到達時間差を利用したのが緊急地震速報です。震源近くの地震計でP波を検知し、S波が到達する前に各地へ警報を出します。電気的な信号は約30万km/sなので、地震波より速く情報を伝えられます。
マグニチュードのエネルギーは10^(1.5M)に比例するため、M9はM7の約1000倍のエネルギーになります。2011年の東北地方太平洋沖地震はM9.0で、阪神淡路大震災(1995年・M7.3)の約1400倍のエネルギーを放出しました。
地震波は、地下構造を知るX線のような役割も果たし、地震波の伝わり方からマントル・外核・内核などの内部構造が解明されています。
💡 ポイント
- 震源=地下の発生点／震央=その真上
- P波=縦波・速い／S波=横波・遅い
- 初期微動継続時間∝震源距離(大森公式)
- 震度は10段階(0,1,2,3,4,5弱,5強,6弱,6強,7)
- マグニチュード1増でエネルギー約32倍
- マグニチュード2増で約1000倍
- 緊急地震速報=P波先行検知の応用
注意点 (混同しやすい)
① 震度(地点ごとの揺れ)とマグニチュード(地震の規模)を区別。震源から遠い場所でも大きい地震は震度1〜2程度になることもある。② 震源と震央を混同しない。③ P波はPrimary(最初)、S波はSecondary(後)と覚える。④ 震度5・6は弱と強の2段階、震度0と震度1は別物。
練習
- 初期微動を起こす波の名前を答えなさい。
- マグニチュードが2大きくなるとエネルギーは何倍になるか。
- 気象庁の震度階級は0から7までで何段階か。