地震の「震度」と「マグニチュード」とは?その違いについて解説

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2018年9月6日に発生した「北海道胆振東部地震」。筆者も札幌市在住で、住宅は鉄筋造ですが相当な揺れでした。今回、このような大きな地震に見舞われましたが、「マグニチュード」と「震度」の違いがはっきりわからないことに改めて気が付きました。

そこで今回は、マグニチュードと地震の違いについて、そして地震速報の仕組みについて調べてみたいと思います。

※ 本記事に使用している写真は、北海道胆振東部地震とは関係のないイメージ写真です。


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「マグニチュード」と「震度」

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ここがポイント

  • マグニチュード:地震の「規模」を数値化したもの
  • 震度:「場所」の揺れを数値化したもの

「マグニチュード」とは地震の「規模」を数値化したもので、数字が大きくなればなるほど、その地震の「規模(地震のエネルギー)」が大きなものとわかります。

一方、「震度」とはどれくらいその「場所」が揺れたのかを数値化したもので、「場所」が変われば震度も変わってきます。

地震の様子を電球の明るさに置き換えると

マグニチュードと震度のイメージは、「電球の明るさ」に置き換えて考えてみましょう。

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上記の通り、電球に距離が近い人ほど明るさを感じます。一方で電球から遠い人は、明るさをそれほど感じることはありません。

ただし、電球の明かりが強ければ、遠くの人まで明るさは届きます。

これを地震に置き換えて考えると、「電球の明るさ=マグニチュードの強さ」に置き換えることができます。

以上のように、マグニチュードと震度は似て非なるものです。例えマグニチュードが高くても、震源地から離れた場所にいれば震度は低くなるということです。

「マグニチュード」について

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地震の規模を表すマグニチュード(M)には、「M−2.0〜M12.0」までが存在します。

M−2.0〜 極微小地震 無数に発生
M1.0〜 微小地震 1分〜1時間に数回程度
M3.0〜 小地震 1日に数回〜数十回
M5.0〜 中地震 1年に10回〜15回ほど
M7.0〜 大地震 1〜2年に1回程度
M8.0〜 巨大地震 10年に1回程度
M9.0〜 超巨大地震 数百年に1回程度
M10.5〜 規格外 恐竜絶滅に追い込んだ隕石衝突の規模
M12.0 規格外 地球が真っ二つに割れる規模

表でまとめると簡単に見えますが、マグニチュードが1つ増加するだけで地震のエネルギーは約32倍に、2つ増加すると地震のエネルギーは1024倍となります。

現実的には「マグニチュード10.0」までが地球で起こりうる最大規模のマグニチュードと考えられており、それ以上は地球崩壊レベル。

因みに過去に発生した地震で最高数値のマグニチュードを記録したのは、1960年に発生したチリ地震の「マグニチュード9.5(※モーメントマグニチュード)」でした。

モーメントマグニチュード(Mw)とは?
より正確な地震の規模を計測するため、「断層面の面積」「変位の平均量」「断層付近の地殻の剛性」から算出される数値。マグニチュード(M)の計算方法とは異なります。

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「震度」について

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私達にとってはマグニチュードよりも震度のほうが馴染み深く、わかりやすいものかもしれませんね。

震度に関しては「震度0〜震度7」までとなりますが、実は全部で10段階に表されています。

「震度」のレベル一覧

震度0 揺れを感じないレベル
震度1 屋内で静かにしていれば、揺れに気が付く人が微かにいるレベル
震度2 屋内で静かにしていれば、多くの人が揺れに気が付くレベル
震度3 屋内にいるほとんどの人が、揺れに気が付くレベル
震度4 ほとんどの人が揺れに気付き、置物などが倒れるレベル
震度5弱 物につかまらなければ危険を感じ、棚にある物が落ちたり固定していない家具が倒れるレベル
震度5強 物につかまらないと歩行は難しく、補強されていないブロッグ塀が崩れる場合もあるレベル
震度6弱 立つことは困難になり、壁のタイル、窓ガラスも破損、耐震性の低い木造建物が傾く場合もあるレベル
震度6強 はわないと移動することが困難で、地割れが発生する場合もあるレベル
震度7 耐震性の高い木造建物も傾く場合があり、耐震性の低いコンクリート造の建物でも倒壊する場合があるレベル

日本で震度7を記録した過去の地震

震度については「震度7」が最大レベルとなっていますが、これまで日本で震度7を観測した主な地震時のマグニチュードについて見てみましょう。(以下が全てではありません)

1923年 関東大震災 マグニチュード 7.9
1995年 阪神・淡路大震災 マグニチュード 7.3
2003年 十勝沖地震 マグニチュード 8.0
2004年 新潟県中越地震 マグニチュード 6.8
2011年 東日本大震災 マグニチュード 8.4
モーメントマグニチュード 9.1
(日本観測史上最高)
2016年 熊本地震 マグニチュード 7.3
2018年 北海道胆振東部地震 マグニチュード 6.7

前述の通り、同じ震度7であってもマグニチュードの違いで地震の規模も大きく変わってきます。

実際には震源地や深さによっても震度は変わってきますので、震度=マグニチュードとはなりません。

そして、2011年に発生した東日本大震災が、いかに桁外れな規模であったかがわかります。私の住んでいる場所でも震度6弱を観測しましたが、マグニチュードの大きさを比較すると恐ろしい気持ちになります。

緊急地震速報のしくみ

以上のように、震度も0から7までありますが、テレビの緊急速報では震度1でいちいち緊急速報が流れることはありません。緊急速報が流れる震度は震度3〜というイメージではないでしょうか。

緊急地震速報は「警報」と「予報」の大きく2種類に分けられています。そして、特に予想震度が高くなると「警報」から「特別警報」に変わります。

緊急地震速報の発生条件

  • 緊急地震速報(予報):マグニチュード3.5以上、もしくは最大予測震度が3以上の場合。
  • 緊急地震速報(警報):最大震度が5弱以上と予想された場合(2点以上の地震観測点で観測)
  • 特別警報:震度6弱以上の揺れが予想される場合

テレビやスマートフォンで緊急地震速報が通知されるのは「警報」から。
ただし、上記の表では震度5弱以上とありますが、

  • 2点以上の観測点で地震波を観測
  • 震度5弱以上が予想(震度4が予想される地域も含まれる)

がポイントとなります。

ですので、テレビなどで速報が流れるのは震度4が多いのかもしれません。(予想より小さかった場合は震度3の時もありますね)

因みに、「2点以上の観測点」にする理由は雷が観測点付近に落ちた場合の対策なのだそうです。

観測点付近に雷がドーンと落ちたら「地震だ!」と観測点が勘違いしてしまいますが、付近の観測点で同じように揺れを観測できなければ「落雷による揺れ」とわかるわけです。

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観測点は北海道だけでも337箇所

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地震の震度は計測震度計と呼ばれる器械で計測していますが、震度計は基本的に各市町村に必ず1台以上は設置されており、全国各地では4,200地点以上の震度計が設置されています。

そして、この震度計を管理しているのは「気象庁」だけでなく「地方公共団体」「防災科学技術研究所」も管理。

札幌市内を例に挙げると、

【気象庁】

  • 札幌中央区北2条

【地方公共団体】

  • 札幌中央区南4条
  • 札幌北区篠路
  • 札幌北区新琴似
  • 札幌東区元町
  • 札幌白石区北郷
  • 札幌豊平区月寒東
  • 札幌南区川沿
  • 札幌南区石山
  • 札幌西区琴似
  • 札幌厚別区もみじ台
  • 札幌手稲区前田
  • 札幌清田区平岡

【防災科学技術研究所】

  • 札幌北区太平
  • 札幌南区定山渓温泉

以上の箇所に震度計が設置されています。上記を含め、北海道の観測点を合計すると、

  • 気象庁:88箇所
  • 地方公共団体:80箇所
  • 防災科学技術研究所:169箇所

※平成21年10月時点の数字です。

以上の337箇所に震度計が設置されています。
これらの観測点で震度が観測され、情報が発信されているわけです。

さいごに

今回は地震とマグニチュードの関係、その違いについて解説してきました。簡単におさらいすると、

地震は「その地点の揺れの大きさ」
マグニチュードは「地震そのものの規模の大きさ」

を表しています。

今回は純粋に地震とマグニチュードについて触れてきましたが、地震大国である日本ですので、こうした知識も最低限つけておいて損はないはずです。

【参照】

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minotake office代表 北海道札幌市でペット用品販売を行っています。

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