地震とマグニチュード
マグニチュード7の地震は、6の地震に比べて地震計の針を10倍大きく振らせますが、放出するエネルギーは約32倍です。
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マグニチュードと震度
地震は断層が急に動く現象です。BGSは、蓄えられた弾性ひずみエネルギーが地震波として解放され、地球の中を伝わって地面を揺らす現象と説明しています。地震の大きさを表す方法には、意味の異なる二つがあります。マグニチュードは震源での地震そのものの規模を表します。一つの数値で、どこにいても変わりません。震度は、ある場所で地面がどれだけ強く揺れたかを表し、震源からの距離、深さ、足元の地盤に応じて場所ごとに変わります。USGSは1994年のノースリッジ地震と2001年のニスカリー地震を比較しています。マグニチュードは似ていましたが、深さがわずか5から18 kmだったノースリッジのほうが、約48から58 kmの深さだったニスカリーより激しく揺れました。
振幅は10倍、エネルギーは32倍
マグニチュードは対数尺度です。USGSによると、値が整数で一つ増すごとに、地震記録で測る振幅、つまり波の振れ幅は10倍になります。エネルギーはそれ以上に増え、一つ増すごとに放出量は約32倍になります。正確には10の1.5乗で、31.6倍です。二つ増すと掛け合わせるため、32 × 32で約1,000倍となります。したがって、マグニチュード7は5の約1,000倍のエネルギーを放出します。小さな差も無視できません。0.1増えるだけでエネルギーは約1.4倍になるので、7.0と7.1の違いも小さくはないのです。感度の高い観測機器だけが捉える微小地震では、マグニチュードが負になることもあります。規模の目安として、HVOはマグニチュード1.0の地震を、TNT約32 kgの爆発、つまり中規模の工事発破ほどの大きさにたとえています。このような発破との比較は、地震波の振幅が同程度という意味であり、総エネルギーが等しいという意味ではありません。
リヒターの尺度からモーメントマグニチュードへ
最初のマグニチュード尺度は、チャールズ・リヒターが南カリフォルニアの地震を対象に考案しました。地震記録の最大振幅を使うもので、中程度の地震には適しています。しかし非常に大きな地震では、振幅をもとにした尺度の中には実際の規模を過小評価するものも、過大評価するものもあります。そこでUSGSは現在、大きな地震をモーメントマグニチュードMwで報告しています。これは震源の物理量、つまり断層がずれた面積、ずれの量、岩石の剛性に基づきます。HVOによると、破壊領域の大きさと放出エネルギーの総量に直接関係しています。各尺度は、適用範囲が重なる部分で平均的に一致するよう調整されているため、ニュースでリヒターの尺度として伝えられる値とも、たいてい近くなります。
地震はどこで起きるのでしょうか。前の単元で見たように、大半はプレート境界で起こり、最大級の地震は沈み込み帯で起きます。観測史上最大の二つ、1960年のチリ地震（マグニチュード9.5）と1964年のアラスカ地震（9.2）は、どちらも太平洋の海底が沈み込む場所で起こりました。エネルギーはマグニチュードとともに急激に増えるため、世界で頻発する小・中規模の地震を合わせても、一回の巨大地震より放出エネルギーはずっと少なくなります。
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| マグニチュード | 震源での地震そのものの規模。一つの数値で表します |
| 震度 | ある場所での揺れの強さ。距離、深さ、地盤によって変わります |
| 整数で一段階 | 振幅は10倍、エネルギーは約32倍 |
| 二段階 | エネルギーは約1,000倍 |
| モーメントマグニチュード（Mw） | 断層の面積、ずれの量、岩石の剛性に基づき、USGSが大地震に用います |
- マグニチュードが整数で一つ増すと、エネルギーは約何倍になりますか？
- では、地震記録の振幅は何倍になりますか？
- マグニチュード8は6と比べて、エネルギーが約何倍ですか？
- 場所によって変わるのはどれですか？
- 震度
- マグニチュード
- 両方
- どちらでもない
- USGSが現在、大きな地震に使っている尺度はどれですか？
- モーメントマグニチュード
- 当初のリヒターの尺度
- VEI
- メルカリ震度だけ
- マグニチュードが同程度なのに、ノースリッジがニスカリーより激しく揺れたのはなぜですか？
- 震源がずっと浅かったから
- 震源が深かったから
- 海で起きたから
- 一年間続いたから
- マグニチュードが0.1増えると、エネルギーは約何倍ですか（小数第1位まで）？
- マグニチュードが負の地震もありますか？
- はい、ごく小さな地震ではあります
- いいえ、ありません
- 火山性の地震だけです
- 海の中だけです
- モーメントマグニチュードは何に基づいていますか？
- 断層の面積、ずれの量、岩石の剛性
- 空の色
- 建物の被害
- 揺れを感じた人の数
- マグニチュード9.5は7.0と比べて、エネルギーが約何倍ですか（10^(1.5 × 2.5)を使いましょう）？
- マグニチュードは震源での規模を一つの数値で表し、震度はある場所の揺れを表します。
- 整数で一段階上がると振幅は10倍、エネルギーは約32倍です。二段階ではエネルギーが約1,000倍になります。
- USGSは、大きな地震にモーメントマグニチュード（断層面積×ずれの量×岩石の剛性）を用います。
- 揺れは深さや距離によって変わり、浅い地震ほど強く揺れます。
このコースの出典 (23)
- USGS Volcano Hazards Program, About Volcanoes (usgs.gov/programs/VHP/about-volcanoes): magma and lava, cinder cones, composite volcanoes, shield volcanoes, lava domes, about 1,350 potentially active volcanoes
- USGS VHP, Temperatures at the surface reflect temperatures below the ground (lava up to about 1,200 °C; Kilauea flow 1,100 °C)
- USGS FAQ How much of the Earth is volcanic? (more than 80% of the surface)
- British Geological Survey, Discovering Geology: Types of volcano (bgs.ac.uk/discovering-geology/earth-hazards/volcanoes/how-volcanoes-form/): slopes 30 to 35° and under 10°, Tambora caldera 6 km wide and 1.1 km deep
- BGS Volcanic hazards (pyroclastic flows 100 to 600 °C, 110 km/h or faster)
- USGS Yellowstone Volcano Observatory, The Volcanic Explosivity Index (usgs.gov/observatories/yvo/news/volcanic-explosivity-index-a-tool-comparing-sizes-explosive-volcanic) and VHP image description of the VEI (VEI 0 under 10,000 m³, VEI 8 over 1,000 km³, tenfold steps above VEI 2)
- US National Park Service, Volcanic Explosivity Index (nps.gov/subjects/volcanoes/volcanic-explosivity-index.htm): Novarupta 1912 about 30 times Mount St. Helens, Huckleberry Ridge 2,450 km³
- Smithsonian Global Volcanism Program eruption records (volcano.si.edu): VEI of Mount St. Helens 1980 (5)
- Pinatubo 1991 (6)
- Tambora 1815 (7)
- USGS Fact Sheet 113-97, The cataclysmic 1991 eruption of Mount Pinatubo (pubs.usgs.gov/fs/1997/fs113-97/)
- USGS This Dynamic Earth, Hotspots and The long trail of the Hawaiian hotspot (pubs.usgs.gov/gip/dynamic/hotspots.html, Hawaiian.html)
- USGS Hawaiian Volcano Observatory, Evolution of Hawaiian volcanoes (usgs.gov/observatories/hvo/evolution-hawaiian-volcanoes) and Volcano Watch: Kamaʻehuakanaloa (2022)
- USGS Earthquake Hazards Program, Earthquake magnitude, energy release and shaking intensity (usgs.gov/programs/earthquake-hazards/earthquake-magnitude-energy-release-and-shaking-intensity): tenfold amplitude and about 32 times energy per whole magnitude
- USGS HVO Volcano Watch, What was that on the Richter scale? (about 31.6 times energy per unit, 1,000 times per two units)
- USGS FAQ How are earthquakes measured? (moment magnitude)
- USGS, Are you ready to ShakeOut? (usgs.gov/news/featured-story/are-you-ready-shakeout-october-19): Drop, Cover, and Hold On
- NOAA National Weather Service, Tsunami safety during a tsunami (weather.gov/safety/tsunami-during)
- USGS Pyroclastic flow hazards at Mount St. Helens (over 100 km/h, over 400 °C; at least 17 pyroclastic flows on 18 May 1980)
- USGS Volcanic Ash Impacts, Mt St Helens 1980 emergency management (volcanoes.usgs.gov/volcanic_ash/mount_st_helens_emergency_management.html)
- USGS Earthquake magnitude page, Northridge (3 to 11 miles deep) and Nisqually (30 to 36 miles deep)
- General safety information only
- follow local officials.
確認日: 2026-10-17