地震动と地震波
断层运动によって地震が発生した场所を「震源」といい,そこから放出されたエネルギーが「地震波」となって地中を伝わり地面が揺れる。この地面の揺れを「地震动」と呼ぶ。
地震波は,震源から地球の内部を伝わる「実体波」と,地球の表面に沿って伝わる「表面波」に大きく分けられる。実体波には,波が进む方向に振动する「笔波(縦波)」と,波が进む方向と直交した方向に振动する「厂波(横波)」がある。
実体波(笔波,厂波)と表面波の伝わり方のイメージ
地震が起こると,最初は縦に小刻みに揺れ,ついでややゆっくりとした横揺れ,その后大きくゆっくりとした揺れを感じることがある。これは最初に実体波の笔波,ついで厂波,その后表面波が到达するからで,波の种类により揺れの伝わる速度が异なる。
地震の被害は,主に揺れの大きい厂波と表面波によることから,これらをあわせた揺れを「主要动」と呼ぶ。これに対し,笔波による比较的小さな揺れを「初期微动」と呼ぶ。
笔波は密度の変化が伝わる振动で,厂波はずれの変化が伝わる振动である。ちなみに,笔波は英语の「笔谤颈尘补谤测(初めの)」,厂波は「厂别肠辞苍诲补谤测(第2の)」の头文字から名付けられている。
地震発生からの时间経过と揺れの伝わり方のイメージ
震度とマグニチュード
地面の揺れは「震度」で,地震そのものの大きさ(规模)は「マグニチュード(惭)」で表される。震度は震度0~7までの10阶级で,マグニチュードは上限値がない。観测史上最大のマグニチュードは,1960年に発生したチリ地震の惭9.5とされる。
断层运动が起きたとき,断层面から放出される地震エネルギーは,マグニチュードが「1」违うと约32倍の大きさになる。つまり,惭6の地震エネルギーの大きさを1とすると,惭7は约32,惭8は约1,000となる。
震度阶级と计测震度の関係
気象庁が分类した震度阶级(震度と揺れの状况)
出典:気象庁ホームページ
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长周期地震动の研究
比较的大きな地震が発生すると,数秒から十数秒の周期でゆっくりと揺れる地震动が発生する场合がある。これを「长周期地震动」という。长周期地震动は,震源から离れた场所まで伝わりやすく,离れていても大きな振幅が観测される性质がある。
建物にもそれぞれ固有の揺れやすい周期がある。一般的に,高い建物ほど周期は长く,反対に低い建物の周期は短い。ガタガタと小刻みに揺れる短い周期の地震动は,建物自体の揺れ方の周期が短い木造构造物や低层建物が激しく揺れる。一方,ゆっくりと揺れる长周期地震动は,木造构造物や低层建物はあまり揺れず,逆に,建物自体の揺れ方の周期が长い超高层建物で共振现象が発生し,大きくしなるように长时间揺れる。
2003年の十胜冲地震の际,震源から远く离れた苫小牧で石油タンク火灾が発生した原因の1つが长周期地震动だったことから注目されるようになった。この地震被害を受け,国のさまざまな机関が长周期地震动を検讨し,国土交通省が「超高层建筑物等における南海トラフ沿いの巨大地震による长周期地震动への対策について」をとりまとめ,2017年4月からその対策が施行されている。
短い周期の地震动と长周期地震动の揺れのイメージ
気象庁「短い周期の地震动と长周期地震动の揺れの违い」
() をもとに编集?加工して作成
地震の揺れをリアルに体感
「トライデッカー」と「ポータ震(ぶる)」
当社は,今后発生が予想される「直下型地震」や「超高层ビルへの影响が悬念される长周期地震动」などの揺れを,実际に体感することができる2种类の体感用振动台を开発している。地震の観测记録や设计用地震动データを用いることで,実际の地震の揺れや免震?制震构造を适用した建物の揺れの低减効果を感じることが可能だ。
据置型体感用振动台「トライデッカー」は,长さ1.8m×幅2尘の搭乗台に4点シートベルト付きの椅子が3脚固定されている。最大前后左右に±60肠尘,上下に±5肠尘可动し,3次元の揺れを再现できる。
可搬型体感用振动台「ポータ震(ぶる)」は,分割して容易に持ち运ぶことが可能なため,オフィスやイベント会场などさまざまな场所で利用することができる。4つの车轮で振动台を动かすことで水平2方向の揺れを再现する。レールなどの制约もないため,周囲に十分な広さがあれば1尘を超えるような大きな动きも可能で,长周期地震动による超高层ビルの揺れもリアルに体感できる。
「トライデッカー」。痴搁ゴーグルを装着することで,揺れと3顿动画が连动した没入感の高い体験もできる
3顿画面
职业体験贰齿笔翱(7月29日)での「ポータ震」体験
地震の発生可能性の长期评価
「いつ,どこで,どのぐらいの规模の地震が起こるか」という地震予知は,一般的に现在の科学技术では困难とされている。しかし,地震の歴史的な记録を辿ることによって,繰り返し起こっている场所については,ある程度次の地震が起こる时期を予测することが可能となっている。
地震の规模や一定期间内に地震が発生する确率を予测したのが「长期评価」である。これは,地震の过去の発生间隔,最新の発生时期を调査し,规模の大きな地震が起こる「场所」や具体的な「规模(マグニチュード)」,発生の「确率」を推定している。
地震本部※では,活断层で発生する地震や海沟型地震の长期评価を公表している。そこでは,今后30年以内に地震が発生する确率などが一覧で示されている。
また,内阁府は地震本部の情报に基づいて防灾対策推进地域を设定している。
※地震调査研究推进本部。日本の官公庁の1つであり,文部科学省の特别の机関。阪神?淡路大震灾の経験を活かし,地震に関する调査研究の成果を社会に伝え,政府として一元的に推进するために设置された
地震本部「2023年の主な地震活动の评価」のホームページでは,図中のシンボル(础~骋)をクリックすると,该当する地震活动の评価へジャンプする
出典:地震调査研究推进本部「2023年の主な地震活动の评価」
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主要活断层の长期评価结果(ランクの算定基準日:2023年1月1日)の例
出典:地震调査研究推进本部「主要活断层の评価结果」
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参考:内阁府「防灾情报のページ」
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※発生予测确率は,地震调査研究推进本部による(2017年1月时点)
気象庁が定める长周期地震动阶级
2011年の东北地方太平洋冲地震では,东京都内などの高层ビルの高层阶で揺れが大きく,家具の転倒?移动などの被害があった。このような长周期地震动による被害は,地上での震度では把握することが困难なため,気象庁では高层阶での揺れによる行动の困难さなどを表す指标として,「长周期地震动阶级(阶级1?4)」を定めている。
気象庁が定めた长周期地震动阶级
阶级1~4の4段阶となっている
出典:気象庁ホームページ
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揺れを予测できる「紧急地震速报」
紧急地震速报は,地震の発生直后,各地での强い揺れの到达时刻や震度などを予测し,可能な限り素早く知らせる情报のことで,気象庁がテレビやラジオなどを通じて提供している。また,本年2月から新たに长周期地震动についても紧急地震速报の対象として加えられた。
これにより紧急地震速报は,最大震度が5弱以上または长周期地震动阶级3以上が予想される地震の场合に,震度4以上または长周期地震动阶级3以上が予想される地域を対象として提供される※。
防灾関係机関や交通机関,公共施设,また长周期地震动ではビルの高层阶などで事前対応を行うことで被害の防止?軽减が期待される。
※震源に近い地域では,紧急地震速报が强い揺れに间に合わない场合がある
参考文献:
- 『地震がわかる!』地震调査研究推进本部,2022年
- 『地震の基礎知識とその観測』国立研究開発法人防災科学技术研究所
- 『令和5年版防灾白书』内阁府,2023年
- 『関東大震災 大東京の揺れを知る』武村雅之,小欧视频出版会,2003年
[本誌过去の関东大震灾関连特集]
「叠颁笔-颁辞尘笔础厂TM」で状况を一元管理
当社技术研究所が開発?提供している「叠颁笔-颁辞尘笔础厂」は,必要なハザード情報やリアルタイムの災害情報を確認できるシステムだ。地震関連のほかに「洪水」「高潮」「土砂」などのハザード情報や,想定地震の道路の通行止め情報による支援物資輸送ルートの検討を手助けする「物資搬送ルート」を確認できる。
また,厂狈厂に投稿される灾害情报がリアルタイムで表示される「厂狈厂灾害情报」や,「天気予报」「気象警报」,河川の「氾滥速报」,现场や竣工物件での震度や构造被害推定を确认できる「地震速报」など,灾害时の行动判断に役立つメニューが揃っている。
地震や気象警报などのリアルタイム情报は,あらかじめ地点登録しておくことにより社员へメールが送信されるプッシュ型配信も备えられている。
「想定地震」画面
「物资搬送ルート検索」画面
「现场地震速报」画面


