マグニチュードと震度の定義と比較
このセクションでは、地震のマグニチュードと震度について紹介します。 この2つがどのように似ていて、どのように違うのかを学びます。
- 地震の大きさの定義
- 地震の強さの定義
地震の測定
人々は常に地震の大きさと被害について定量化しようと試みています。 20世紀初頭から、3つの方法があります。 それぞれの長所と短所は何でしょうか。
- メルカリ震度計。 地震は、近くの住民が何を感じたか、近くの構造物にどのような被害があったかで表現される。
- リヒター・マグニチュード・スケール（Richter magnitude scale）。 1935年にチャールズ・リヒターによって開発されたこのスケールは、地震計を使用して、地震によって放出されたエネルギーの最大の衝撃の大きさを測定する
- Moment Magnitude Scale。 地震によって放出される総エネルギーを測定する。 モーメント・マグニチュードは、破断した断層の面積と、地面が断層に沿って移動した距離から計算される。
リヒタースケールとモーメント・マグニチュードのスケールは対数である。
- 最大の波の振幅はある整数から次に10倍となる。
- 1つの整数が増加すると、30倍のエネルギーが放出されたことになる。
- これら2つのスケールは、しばしば非常に似た測定値を与える。
M5地震の最大地震波の振幅は、M4地震の最大波と比べてどうだろうか。 マグニチュード3の地震と比較するとどうでしょうか？ マグニチュード5の地震の最大波の振幅は、マグニチュード4の地震の10倍、マグニチュード3の地震の100倍です。
モーメントマグニチュードの2つの整数が大きくなると、放出されるエネルギー量はどのように比較されるのですか？ 2つの整数で900倍の放出エネルギーに相当します。
どのスケールが最適だと思いますか？ リヒタースケールでは、1回の鋭い揺れは、より多くのエネルギーを放出する非常に長い激しい地震より高く測定されます。 モーメント・マグニチュードは、放出されたエネルギーと発生した被害をより正確に反映します。 1111>
Measuring Earthquakes のビデオで、1906 年のサンフランシスコ地震の議論とともに、科学者が地震の強度を測定する方法と、リヒタースケールとモーメント マグニチュードの 2 つの最も一般的なスケールを説明しています：
Magnitude vs Intensity
Magnitude と Intensity は地震の異なる特性を測定するものです。 マグニチュードは、地震の震源で放出されたエネルギーを測定します。 マグニチュードは、地震計の測定値から決定される。 震度は、地震によって特定の場所に生じた揺れの強さを測定します。
地震の大きさの計算
地震の大きさは、地震を相対的に比較できるようにするための数値です。 数十年前から、地震のマグニチュードは、カリフォルニアの地震学者チャールズ・リヒターが最初に開発した方法に基づいて計算されていました。 地震の地震計に記録された最大の波の振幅と、地震の震源地までの距離です。 地震波の最大振幅（最も高い波の高さ）は、地震計でmm単位で測定される。 また、震源地からの距離が大きくなると波が小さくなるので、震源地までの距離も考慮する必要があります。 距離の影響は計算から除外されます。 リヒタースケールには上限が定められていませんが、1世紀にわたる地震計の測定結果から、地球上の岩石はマグニチュード10に達するほどのエネルギーを蓄積する前に応力を解放するようです
リヒタースケールは、変形プレート境界であるサンアンドレアス断層帯から、収束プレート境界で起こるはるかに強い地震、特に沈み込み帯地震にはあまり伝達できないことがわかっています。 そこで、リヒタースケールに代わって、モーメントマグニチュード（Mw）と呼ばれるスケールが使われるようになった。 そのため、地震によって放出されるエネルギーの総量をよりよく表すマグニチュードが算出されます。 マグニチュードがリヒタースケールからモーメントマグニチュードに変わったので、今後、地震の大きさを表すときは、リヒターマグニチュードではなく、モーメントマグニチュードを指すことにする＜1111＞＜5475＞。 例えば、マグニチュード6.0の地震は、マグニチュード5.0の地震の約32倍のエネルギーが放出されます。 マグニチュード7.0は、マグニチュード5.0の約32×32＝1024倍のエネルギーが放出されます。 めったに起こらないマグニチュード9.0では、マグニチュード5.0の100万倍以上のエネルギーが放出される。
震度ランキング
震度は、マグニチュードと大きく異なる。 震度は、それぞれの場所で観測された地震の影響に基づくランキングです。 したがって、それぞれの地震は、震源域で最も高い値から、震源から離れたところではゼロになるまでの、さまざまな震度値を生み出します。 最も一般的に使用されている震度階級は、修正メルカリ震度階級です。 下の表は、各マグニチュードの年間発生回数と、各マグニチュードの震源地での震度を示しています。
| Magnitude | 年間平均数 | Modified Mercalli Intensity | Description | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| >100万 | – | ||||||||||
| 2.0 – 2.9 | >1 million | I | |||||||||
| 3.0 – 3.9 | 1mil | – | 1mil | – | マイクロ-感じない | – | – | – | 約10万人 | II – III | 軽度-少数の人が気づく |
| 4.0 – 4.9 | I – 0 – 3.9 | M – 0 – 3.9 | M – 0 – 0.99 | 約1万人 | IV – V | ||||||
| 5.0 – 5.0人。9 | 約1,000 | VI – VII | 中程度 – ほとんどの人が感じ、しっくいや煙突の破損の可能性 | ||||||||
| 6.0 – 6.0。9 | 約130 | strong – 被害は建物の構造や下地によって様々 | |||||||||
| 7.0 – 7.9 | 約15 | IX – X | major – 広範な被害、いくつかの建物の破壊 | ||||||||
| 8.0 – 8.9 | 約1 | ||||||||||
| 9.1 | X – XII | 大きな被害 – 広範囲にわたって広い被害、いくつかの建物の破壊 | |||||||||
| < 1 | XI – XII | great – 広い範囲で大きな被害、ほとんどの建物が破壊 |
Magnitude / intensity comparison
次の表は異なる規模の地震の震源近くの場所で通常観測される強さである。
| Magnitude | Typical Maximum Modified Mercalli Intensity |
|
|---|---|---|
| 1.0 – 3.0 | i | |
| 3.0 – 3.9 | ii – iii | |
| 4.0 – 4.9 | iv – v | |
| 5.0 | ||
| 6.0 – 3.9 | 6.0 | |
| 6.0 – 3.9 | 5.0 – 5.9 | vi – vii |
| 6.0 – 6.9 | vii – ix | |
| 7.0以上 | VIII以上 |
Abbreviated Modified Mercalli Intensity Scale
- 特に好条件下ではごく少数の人を除いて感じない
- 屋内、特に建物の高層階にいるとかなり目立って感じる
- 屋内にいる人だけが感じる
-
VIII以上 Medified Mercalli Intensity Scale VII以上 多くの人は地震と認識しない。 立っている自動車が少し揺れることがある。 トラック通過時のような振動がある。
- 日中、屋内では多くの人が感じ、屋外では少数の人が感じた。 夜には、何人かが目を覚ました。 食器、窓、ドアが乱され、壁が割れるような音がする。 重いトラックが建物にぶつかるような感覚。
- ほとんどすべての人に感じられ、多くの人が目を覚ました。 食器や窓が割れたりした。 不安定な物がひっくり返った。 振り子時計が止まることもある
- すべての人が感じ、多くの人が怯えた。 重い家具が動いたり、しっくいが落ちたりした。
- 設計・施工の良い建物では被害はごくわずか、よく建てられた普通の建物では軽度から中程度。 建築の粗末なものでは被害が大きい。 煙突、工場の煙突、柱、記念碑、壁の落下。
- 特別に設計された構造物ではかなりの損害、よく設計された骨組みの構造物は直角から投げ出された。 実質的な建物では被害が大きく、部分的な崩壊を伴う。
- よくできた木造建築が破壊された。ほとんどの石造建築と骨組建築が基礎とともに破壊された。 レールが曲がった
- 石造りの構造物が残っている場合は少ない。 橋が破壊された。 レールが大きく曲がった
- 被害総数 視線や水平が歪んでいる。
Check Your Understanding
以下の質問に答えて、前のセクションで取り上げたトピックをどの程度理解しているかを確認します。 このクイズは授業の成績には含まれません。また、何度でも再受験できます。
このクイズで理解度を確認し、（1）前のセクションをさらに学習するか、（2）次のセクションに進むかを決定してください。