神奈川県温泉地学研究所観測だより，第 61 号，2011．

地学の豆知識第２回〜震度とマグニチュードについて〜

行竹洋平（神奈川県温泉地学研究所）

いった報道がなされます。さらに、です。温泉地学研究所を見学にこら

前回 60 号から、地学一般の基礎本号の緊急地震速報に関する話題でれた方々から、「震度」と「マグニ知識について、連載で解説する「地取り上げていますが、最近技術が進チュード」のちがいは何ですか？と学の豆知識」が始まりました。第 2

歩し、大きな地震が発生すると瞬時いった質問が時々されます。ここで回は、「震度とマグニチュード」をに大きな揺れに見舞われると予想さは、この２つの用語について、本質テーマとして取り上げます。

れる場所に、例えば「もうすぐ震度的にどのような違いがあるのか、ま「震度」や「マグニチュード」と7 の揺れがきます」といった情報をたそれぞれの値はどのように決めらいう用語は、頻繁にテレビなどで耳提供できるようになりました。このれているのかなどについてご説明いにすることが多いと思います。現在

ように、「震度」と「マグニチュード」たします。

では、有感地震が発生すると自動的は、地震防災を正しく理解する上でにテレビのテロップに、各地の「震重要な用語であると言えます。

はじめに震度とマグニチュードの関係度」に関する報道がなされます。ましかしながら、この２つの用語に震度とマグニチュードとの関係をた、大きな地震が発生すれば、「マついて、多くの人に正しく理解がな説明するのによく用いられるのが、グニチュード」がいくつの地震とされていないという現状があるよう電球を用いた例です。図１を参照し消費電力（ワット）＝大場所の明るさ（ルクス）＝大きい

マグニチュード＝大消費電力（ワット）＝小震度＝大きい場所の明るさ（ルクス）＝小さい

マグニチュード＝小図1

震度＝小さい電球をもちいた例１。電球と人がいる場所との距離が同じ場合です。

観測だより 61 号，201131消費電力（ワット）＝大場所の明るさ（ルクス）＝小さい

マグニチュード＝大電球からの距離が遠い場合、、、消費電力（ワット）＝小

震度＝小さい電球からの距離が近い場合、、、

マグニチュード＝小場所の明るさ（ルクス）＝大きい
震度＝大きい図2

電球をもちいた例 2。上段は電球と人がいる場所が遠く離れており、下段はすぐ近くにいる場合です。

ながら、説明を進めていきます。電明るさ（ワット数）に対応するのがを読んでいる場所との距離が異なり球には、電力の消費量ワット（Ｗ）

地震のマグニチュード、その場所のます。上段では電球のワット数は大という値があります。電球の種類が明るさ（ルクス）に対応するのが震きいけれども、本を読んでいる場同じ場合、基本的にはワット数が大度となります。つまり地震のマグニ所はずっと離れている場所にありきい電球ほど明るく光り、ワット数チュードは地震そのものの大きさます。一方、下段では電球のワットが小さくなると暗くなります。図１（地震が発生した場所で放出される数は小さいけれども、電球のすぐ近の場合、上段はワット数が大きく明エネルギー）、震度はその場所の揺くで本を読んでいます。上段の場

るい電球、下段はワット数が小さくれの大きさということになります。

合、電球のワット数は大きいが、電暗い電球になります。一方で電球の電球の例と同様に、地震の発生した球から離れた場所では光が弱くなる

持っている明るくする力（ワット数）場所（震源）とある地点との距離がため、本を読んでいる場所のルクスとは別に、ある「地点」での明るさ等しい場合、基本的には地震のマグは小さくなります。下段の場合、電を表す指標があります。電球の例でニチュードが大きければその地点の球のワット数は小さいが、電球のすは、それはルクスという値になりま震度が大きくなり、地震のマグニぐ近くで本を読んでいるため、そのす。図１を見ますと電球とある場所

チュードが小さければその地点の震場所の明るさルクスは大きくなりま（この場合、人が本を読んでいる場度は小さくなります（後で詳しく説す。地震の場合でも、これと同様な所）との距離が同じ場合、上段のワッ

明しますが、距離が同じ場合でも、ことが当てはまります。つまり、地ト数が大きい電球の方がその場所は地震波が伝播してくる地下の構造に震のマグニチュードが大きくても、明るくなり（ルクスが大きくなる）、

よって、震度は大きく影響されま

震源からずっと離れた場所では、地下段のワット数が小さい電球ではそす）。

震の波のエネルギーが減衰して、その場所は上段と比較して暗くなりま

さらに、震度とマグニチュードとの場所の震度は小さくなります。一の関係を深く理解するために、別の方で、地震のマグニチュードが小ささて、ここで話を震度とマグニ例を見てみましょう。図２では、図くても、震源のすぐ近くでは地震のチュードとの関係に戻しましょう。

１と同様に電球の例が示されていま

波のエネルギーがほとんど減衰しな

上述の電球の例で、電球そのもののす。ただし、図２の場合、電球と本いため、その場所の震度は大きくなす（ルクスが小さくなる）。

32

観測だより 61 号，2011

2
図３

3

4

5弱

5強

震源の位置（☆印）と震度分布。（左）2010 年 11 月 30 日小笠原諸島西方沖深さ 494km で発生したマグニチュード 7.1 の地震の震度分布、（右）2007 年 10 月 1 日箱根湯本の下深さ 15km で発生したマグニチュード 4.9 の地震の震度分布。「震度 2」以上が計測された場所の震度が示され、色の濃い場所ほど震度が大きいことを表しています。
ります。

ニチュードは大きいものの、日本列ように、震度は地震波が伝播してく

図３では実際に発生した地震の島での震度は最大で「震度３」になる地下の構造にも大きく影響を受け震度分布を示します。左側の図はります。一方、右側の箱根湯本下のます。

2010 年 11 月 30 日 小 笠 原 西 方 沖

地震の震度分布を見ると、マグニの 深 さ 494km で 発 生 し た マ グ ニ

チュードは 2 以上小さいのに、直チュード 7.1 の地震の震度分布、右上の箱根湯本では「震度５強」が観震度を表現するのには「震度階級」

側の図は 2007 年 10 月 1 日箱根湯測されています。これは、小笠原西というものが用いられています。そ本の下深さ 15km で発生したマグ

方沖の地震は「マグニチュード」はの場所の揺れの大きさを表現するもニチュード 4.9 の地震の震度分布を大きいが、日本列島との距離が離れのです。実は、震度階級は世界共通表します。地震のエネルギーの違ているため地震の波のエネルギーがの尺度があるわけではありません。

いで見ると、小笠原西方沖のマグ減衰し、「震度」は日本列島では小

現在日本では、「気象庁震度階級」

ニチュード 7.1 の地震のエネルギーさくなってしまうためです。と呼ばれる、震度 0 から震度 7 ま

震度については、箱根湯本下深さ 15km で発生ところで、小笠原西方沖の震度分で存在するものが使われています。

したマグニチュード 4.9 の地震と比布を見ると面白い特徴がみられま

震度 5 と 6 は、
「震度 5 弱」、「震度

較し約 1000 倍大きくなります。一す。有感になった場所が、関東から5 強」、「震度 6 弱」、
「震度 6 強」に

方、震源と日本列島との距離は、小東北地方の太平洋側に限られている分けられているため、全部で 10 の笠原西方沖の地震では約 1000kmのです。日本列島の東側には、太平階級に区分されています。アメリカ離れているのに対して、箱根湯本洋プレートが沈み込んでいます。小では、「改正メルカリ震度階級」と下の地震は直上に位置する箱根湯笠原西方沖の地震は、沈み込む太平呼ばれる 12 階級の震度階級が用い本とは約 15km しか離れていませ洋プレートに沿って発生しました。

られています。地域に適した震度階ん。図２の例との関係でいえば、小プレートは地震波を効率よく伝え級が用いられているようです。その笠原西方沖の地震の場合は上段、箱る性質があります。そのため、太平場所の揺れが大きくなるにつれ、震根湯本の地震の場合は下段に対応し洋プレートの沈み込み口に当たる関度も大きくなります。気象庁震度階ます。図３左側の小笠原西方沖の地

東や東北地方の太平洋側に、有感に級とその場所の揺れの感じ方や建物震の震度分布を見ると、地震のマグなった場所が限られるのです。この被害などとの関係の詳しい情報は、観測だより 61 号，201133

写真 1 研究所に展示されている震度計。左側は地面の揺れを測定する「測定部」、右側は震度を自動計算する「計測部」
気 象 庁 HP（http://www.jma.go.jp/

回りの状況を観察して測っていたの値が用いられますが、これも対数ス

jma/kishou/know/shindo/kaisetsu.

です。

ケールです。対数スケールで表現しhtml）をご参照ください。
では、その場所の震度はどのようているので、地震のマグニチュードマグニチュードについてには「ゼロ」や「マイナス」の値をに測定するのでしょうか？現在、日電球の例で示したように、マグニ持つものもあります。実際に、箱根

本各地には震度計と呼ばれる観測機チュードは地震そのものの大きさを火山で発生する地震のいくつかは、器が設置されています。これらの震表す指標になります。ところが、前マグニチュードが、マイナスいくつ度計は、平成 3（1991）年から気回 60 号の地学の豆知識第１回「断といった地震も観測されます。
また、象庁、各自治体および防災科学技術層とは？」の図３で説明したよう原理的にはマグニチュードには上限

研究所によって日本各地に設置が始に、地震は断層の長さが数 m のもはありません。しかし地震の断層のまり、平成 22（2010）年１月の時のから、数百 km にもおよぶ巨大な

大きさは内陸域では活断層の長さ、点で約 4200 地点に設置されていまものまで存在する現象です。微小なプレート境界周辺ではプレートの沈す。この震度計によって地震が発生

ものと巨大なものもとでは、大きさみ込み帯の長さなどによって制限をした時、その場所の揺れの大きさをが非常にかけ離れています。
例えば、受けます。そのため、実際には地震測定して、それから震度を自動的に1923 年大正関東地震のエネルギーのマグニチュードには上限がありま換算して、結果をリアルタイムで気は、箱根カルデラ内で発生する微小す。20 世紀以降に記録された世界象庁に送信しています。気象庁に集な地震のエネルギーの実に約 350最大の地震は 1960 年のチリ地震でめられたデータは、同庁が発表する億倍になります。

あり、その地震のマグニチュードは地震情報に利用されています。図 3

これだけ大きさの異なるものを一で示された震度分布は、日本全国につの指標で表すために、私たちはよ

マグニチュードを決定するには、展開された計測震度計によって得らく ” 対数スケール ” というものさし地震計で記録された地震の波形を用れたものです。温泉地学研究所内のを使います。” 対数 ” といわれると、います。例えば、温泉地学研究所で展示スペースにも、震度計が展示さ高校の数学で勉強したという方も多は地震が発生すると、地震計で記録れています（写真１）。ただし、展いかもしれません。簡単にいえば、された波形のなかの最大振幅値を計示されているものは、２０年前くら

例えば 1000 という値を 1000=10測し、そこから経験式を用いてマグいに稼働していた旧式のものです。の 3 乗なので「3」という値で表現ニチュードを計算しています。

気象庁では平成 8（1996）年 4するスケールだと思ってください。

月以降、震度計による自動的な震度対数スケールを使うおかげで、地震

注：地震のマグニチュードには推定の計測および速報を行うようになりの大きさを一桁の値で表現できるの手法の違いなどにより様々な種類がました。それ以前はどのように震度です。地震以外の自然現象に対してあります。
ここで示された値は、モーを計測していたのでしょうか？実も、この対数スケールはよく使われメントマグニチュードとよばれるもは、日本各地の気象台や測候所にいます。例えば、天文学において星ののです。

る気象庁職員の方々が、体感や身の明るさを表わすのに「等級」という34観測だより 61 号，20119.5（注）でした。