「地震」と「マグニチュード」の意味とは?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。


「マグニチュード」と「震度」

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「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。

今回参考にした「仙台管区気象台:震度とマグニチュード」の資料では、マグニチュードと震度のイメージを「電球の明るさ」に置き換えて説明しています。

地震の様子を電球の明るさに置き換えると

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電球に近い人ほど明るさを感じ、遠い人は明るさを感じません。

これを地震に置き換えると、

マグニチュード(電球)に近い人ほど揺れ(明るさ)を感じ、遠い人は揺れ(明るさ)を感じません。

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一方で、より大きな電球の場合、近い人はより眩しくなり、遠い人も明るさを感じるようになります。

これを地震に置き換えると、より大きなマグニチュード(電球)の場合、近い人はより強い揺れ(眩しく)になり、遠い人も揺れ(明るさ)を感じるようになります。

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

過去に発生した地震のマグニチュードで最高の数値は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)」というもの。

「モーメントマグニチュード(Mw)」とは、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する、より正確な地震の規模を表すもので、「マグニチュード(M)」とは異なる計算方法で算出されます。

「マグニチュード」のレベル一覧

−2.0〜極微小地震(無数に発生)
1.0〜微小地震(1分〜1時間に数回程度)
3.0〜小地震(1日に数回〜数十回)
5.0〜中地震(1年に10回〜15回ほど)
7.0〜大地震(1〜2年に1回程度)
8.0〜巨大地震(10年に1回程度)
9.0〜超巨大地震(数百年に1回程度)
10.5〜(規格外)恐竜絶滅に追い込んだ隕石衝突の規模
12.0(規格外)地球が真っ二つに割れる規模

マグニチュードは以上の表でも分かる通り、12.0を最大としたものとなっていますが、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倍になり、マグニチュードが2つ増加するだけで地震のエネルギーは1024倍となります。

マグニチュードが1つ違うだけで、より大きなエネルギーが発生している事がわかりますね。

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で、それ以上は地球崩壊のレベルなのです。

「震度」について

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Photo credit: live73 on Visual Hunt / CC BY

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、わかりやすいものですね。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

  • 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。
  • 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。

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】


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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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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