津波工学研究報告第 41 号（2024）／ Research Report of Tsunami Engineering Vol.41（2024）85 ～ 9685

本州日本海沿岸における静振卓越周期の由来の考察

阿部はじめに

邦昭

結果

これまで日本の沖縄を除く海岸での静振の図 1 に日本海沿岸のうち佐渡，粟島を除い測定を行って来たが，本州日本海沿岸での静た全測定点を地図で示し，未発表 26 点の振振に着目し，未発表のスペクトルを加えて卓幅スペクトルを図 2-4 に示した。世久見のス

越周期が陸棚振動の影響下にある状態を調べ，ペクトルは前回使用したものは水位記録の修

卓越周期の由来について一定水深の一次元モ正に不十分な点がある事がわかり，再修正のデルを使って考察を行った。

上スペクトルを求め直して表示してある。表示の短周期側限界の 0.0024Hz は周期 6.9 分

方法にあたる。スペクトルが極大を示すところの中で最大のものを卓越周期と定義してい静振について概説する。測定方法は岸壁かる。図 4 の測定点の名前，測定位置の緯度経

ら圧力センサーを海中に投入し，ケーブルで度，測定開始と終了の時刻，観測されたスペ地上の記録器に信号を送り 1 分間隔で水位をクトルの卓越周期を表 1 に示す。測定点の番記録させるものである。測定を続ける時間は号は表 1 の測定点番号である。スペクトル中6 時間であるが卓越する振動が観測でき，しの印のついた極大値が卓越周期でその値が表かも数多くの地点で測定をすることから設定1 の値である。スペクトルを図中で周期ではされたものである。この方法は他の各地で測なく振動数表示にしているのは倍振動の関係定してきた方法と変わりはない。変位スペクがわかりやすくなるためである。図 5 は全観

トルの計算方法と卓越周期の求め方も従来測点で得られた卓越周期を 10 分間隔で集約のものと変わりはない（例えば阿部，2011）。

したものである。最多数の周期は 30 分台で日本海沿岸部で測定を行ったのは 2004 年か9 例でありその数は周期の増大とともに漸減ら 2007 年にかけての 4 年間で，測定場所はするが 100 分をこすものが 4 例あることも注青森県大湊市から山口県長門市までの 36 地目される。5 例以上のグループは 10，20，30，点である。検潮所が近くにあるところではそ40 分台の 4 グループで，これは津波で卓越の極近傍を選んで測定している。その理由はする周期と重なるところである。全 44 点の津波の検潮記録と比較する事が出来るようにうち最も長いのは敦賀の 167 分，次いで寺するためである。2009 年には Abe（2009）

泊，七尾の 139 分，富山 104 分，西舞鶴 93

において日本海沿岸で測定した静振の卓越周分，東舞鶴 83 分である。短い方は青森の 7.1期と津波の卓越周期の関係を調べている。又分が最短で，ついで深浦の 9.0 分，田烏 10 分，阿部（2023）で新潟県沿岸での測定結果に基津居山と外浦の 13 分である。全点の平均値

づき卓越周期が陸棚振動に由来する状況を説は 46.7 分である。

明している。ここではすでに発表されているスペクトル以外のスペクトルを表示し，考察議論においては既に発表しているスペクトルの結果も加えて，本州日本海沿岸全体の静振について行うものである。

図 6 は日本海に面していない大湊と青森を除いた測定点で，卓越周期と陸棚の長さと86

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図1

測定点の位置，番号は表 1 の番号に対応考えられる 200m 水深の水深線までの直線距

山湾地域は陸だな長の範囲が広いのに反し離と卓越周期を並べて図示したものである。て，卓越周期の幅が狭いこと，若狭湾地域で200m 水深線距離の定義は図 7 に示すように

は陸だな長の範囲が狭いが卓越周期の幅が広200m 等水深線上で測定点に最も近い点の測い事，山陰地域は両者ともに範囲が広い事と定点からの距離である。同時に後で必要になまとめられる。新潟県の沿岸で Abe（2023）

る湾の長さの定義の仕方もこの図で示していは簡単なモデルをもとにした周期の考察からる。図 6 からは卓越周期と陸棚の長さに相関

卓越周期を陸棚振動によるとしている。新潟がある事が認められる。今日本海沿岸部を海県内の卓越周期は深浦から姫川の一部を占め岸線の変化から 4 地域に区分分けする。深浦

るが卓越周期と 200m 水深距離の間の関係でから姫川（東北地域），入善から金沢（富山新潟県のデータを含めたものを見てもばらつ湾地域），敦賀から宮津（若狭湾地域），久美きが少ないことからひとくくりにしても問題浜から油谷（山陰地域）の 4 区分である。図はない。もっというと新潟県の静振の議論は8 に各地域での陸棚長と卓越周期の関係を示

この地域全体に拡大できるということである。

す。100 分をこす地点を例外として除外して一方，山陰地域での卓越周期の幅が広い事は考えると地域ごとの特徴的分布が見えてくる。

図 6 で示されている陸棚長が西進するにつれ東北地域はばらつきの少ない比例関係，富て大きくなっていることと関係しているよう本州日本海沿岸における静振卓越周期の由来の考察

図2

観測された静振のスペクトル 187

88

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図3

観測された静振のスペクトル 2

本州日本海沿岸における静振卓越周期の由来の考察

図4観測された静振のスペクトル 389

90
表1

津波工学研究報告第 41 号（2024）
観測点のリスト，左から番号，地名，緯度，経度，測定日，開始と終了の時刻，卓越周期（分）本州日本海沿岸における静振卓越周期の由来の考察

図5

図6

観測された卓越周期の周期による分類

卓越周期（棒グラフ，単位：分）と 200m 水深線までの距離（点線，単位：km）

図7

陸棚の長さ（陸棚長）の定義と湾の長さ（湾長）の定義

91

92

図8

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各地域における卓越周期（横軸，分）と 200m 水深線までの距離（縦軸，km）の関係に見える。富山湾地域では陸棚長に関係なくで卓越周期と陸棚長の比例関係が最も明瞭に同じような卓越周期である事から，卓越周期表れている。

が陸だなと無関係に決まっている事を示唆している。若狭湾地域では陸棚長が変化するに２．富山湾地域もかかわらず，卓越周期はそれと対応して変化せず，他の要因があるように見える。各地域について検討する。

ここでは七尾の 139 分，富山の 104 分が突出している。この 2 つの平均は 120 分である。これが富山湾の固有周期であるとすると，

１．東北地域

その 3 分の 1 の 40 分は第一高調波に当たる。
ほかの多くの地点の値は 40 分前後で陸棚長寺泊の 139 分は他の地点と比べてけた違いに無関係で一定である。このことから富山湾に大きい。その時間の長さからみると能登半では固有振動とその高調波が発達してこれが島との往復時間が考えられる。能登半島の付観測されていると考えられる。ちなみに飯田

け根にある七尾の 139 分と同じ値であることと入善は 36 分と 35 分でほぼ同じで，両者ははこのことを裏付ける。これを除くと卓越周富山湾の対岸同士である。このことは湾を横期はほぼ陸棚長に比例する関係になっている。

断する振動が起こっていることを示すので卓陸棚振動のメリアンの式で水深を 100m とす

越周期は湾に由来する振動である。

れば陸棚長 40km に対して周期が 86 分となる。
図 8 でこの値と原点を結ぶ線は観測値の上限

３．山陰地域になっていることから水深が 100m 以下であればこの分布を説明できるので，水深の平均

この地域では 200m 陸棚境界線が海岸と平が 100m 未満で陸棚の基本振動を観測したと行でなく西に行くほど海岸から遠ざかっていするとこれらの値が説明できる。4 地域の中く。陸棚境界が西に行くほど長くなるのがこ本州日本海沿岸における静振卓越周期の由来の考察

93の地域の特徴である。その傾向は境港以西で56,10,26,42,28 分の値を得ている。前者に比加速する（図 8）。図を見ると陸棚長に対す

べて概して後者は周期が短く，かつスペクトる卓越周期は 50km までは連続的に増加してルのピーク値が小さいのが特徴である。周期いるがそれより陸棚長が大きくなると卓越周が長い前者の中でとりわけ敦賀の 167 分は群期が減るが 100km を超すと周期は再び増加を抜いて大きい。これを地図上に示したのがに転じている。これは陸棚長が伸びると卓越図 9 である。今，これら各点に対して既に定周期がこれに追従できなくなり，周期の短い義した 200m 水深までの距離の陸棚長の他に高調波に遷移して高調波として陸棚長に対応

図 7 に示す方式で湾の長さ（湾長）を定義すしていく過程と考えられる。

る。これは測定点から湾口までの直線距離である。湾口では両突端の中点を基準にしている。こうして卓越周期と陸棚長の対応を見た

４．若狭湾地域のが図 10 の上図であり，卓越周期と湾の長若狭湾は福井県から京都府の東西約 8kmさの対応を見たのが図 10 の下図である。阿に及ぶ海域で出入りの激しいリアス地形と部（2023）は陸棚振動にメリアンの式を適用なっていて，多くの支湾を抱えている。そして卓越周期を説明しているが，ここでは湾のうち地図上で湾の名前で呼ばれるのは東についても同じ関係が成り立つとする。これから敦賀，小浜，舞鶴，宮津の各湾である。

はメリアンの式が陸棚長に対しても湾長に対静振の測定は湾奥を対象に行われ，それぞしても成り立つということである。すると陸れ 167,76,83（東舞鶴）93（西舞鶴）,52 分と棚長からと湾長からそれぞれ卓越する周期がいう長い周期になっている。この他に，湾得られる。ただし適用するとき水深が前者状地形の奥にあたる所の世久見，田烏，高では 100m, 後者では 20m と区別する。する浜，神野浦，中津で測定を行い，それぞれと陸棚長 40km に対し 86 分，湾長 8km に対

図9

若狭湾における卓越周期，数字は表 1 の測定点番号に対応する

94

津波工学研究報告第 41 号（2024）図 10 若狭湾における陸棚長（横軸）と卓越周期（縦軸）の関係（上図），湾長（横軸）と卓越周期（縦軸）の関係（下図），図中の実線はモデルから推定した長さと卓越周期の関係

図 11 若狭湾内各地での敦賀の卓越振動数との比

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し 38 分の卓越周期が求められる。両者にはを 10m/s^2 に と る と n を 1 と し て f=0.1mHz

大きな差があるので得られた卓越周期がどちとなり，敦賀の卓越周期 167 分を説明できる。

らに起因するかを区別することができる。こ他の卓越振動数はこの値の整数倍になっていの値を基に図 10 の分布を考えると卓越周期るというのが先の説明である。若狭湾では周56 分以上の 4 点は陸棚振動と対応し，52 分

期 167 分で東西方向の振動が起こっていて敦以下で湾長が 5.8km 以上のところは湾の固賀で卓越周期として観測され，世久見で 3 倍，有振動と対応していることがわかる。湾長が神野浦で 4 倍，中津で 6 倍の高調波が励起さ3.8km 以下の 2 点はこれらの観点からは説明れて卓越したものと解釈される。ここでの高できない。この 2 点は神野浦（3.6km）と中調波は若狭湾の横方向の振動の高調波のこと

津（3.3km）である。

である。高調波が観測されたのは湾長が小さ

図 11 は卓越周期を振動数で表して，敦賀い湾であることは湾が小さ過ぎて湾の固有振の値を 1 にとったとき，その他の地点での卓動の励起よりもこの高調波が優先されたこと越振動数をその比で表したものである。すを意味する。

ると世久見が 3.0, 神野浦 4.0, 中津 6.0 と正確に整数倍になる。これの意味するものはこれ

湾の固有振動

ら 3 点の卓越振動数が敦賀の卓越振動数の整数倍で観測されたという事である。これから卓越周期の湾長との関係を山陰地域の湾敦賀の振動数を基本振動数としてその高調波に対して調べてみたのが図 12 である。湾長が励起されて観測されたとみなす事が出来る。

10km に対するモデル湾の卓越周期は 48 分で東西に延びる若狭湾では東西方向の境界で反あるのでこの図の傾向はこの値と調和的であ射する基本振動が起こり，各観測点ではそのる。したがってこれらの点では湾に対する固地形に応じてその高調波が励起されたものと有振動が発達していてその基本振動が卓越周理解される。この関係は一定水深 h，長さ L期として観測されていることを示したと考えの水路を速度られる。ただし湾長 14km の境港の値は他の（g は重力加速度）で伝わる長波の振動数 f が n を整数として湾奥の値より小さく，基本振動ではなく高調波の値に近い。とあらわされることから，L を若狭湾の東東舞鶴と西舞鶴は入り口を共有し，前者は西の距離で 80km，水深を 26m, 重力加速度83 分，後者は 93 分という互いに近い卓越周

図 12 山陰地域の湾の湾長と卓越周期の関係

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津波工学研究報告第 41 号（2024）期を記録した。仁科（1930）は近接する 2 湾期を一定水深の陸棚，湾のモデルに基づいの間の連成振動の存在を報告している。卓越て，実際の陸棚長，湾長と比較して，要因を周期が近く，近接していることはこれと同じ判断した。そして日本海沿岸を東北，富山湾，状況下にあることにある。ただ連成振動を言若狭湾，山陰地域の 4 地域に分け，地域ごとうには時間的に同時に発生していることを示の特徴をまとめた。その結果卓越周期に影響さなければならない。類似の状況は高浜（26しているものとして，大きくは陸棚，富山湾，分）と中津（28 分）の間にも存在する。同若狭湾があげられることが分かった。また山時測定が行われることを期待したい。

陰地域の湾では湾の固有振動が卓越周期の要最後に本州日本海沿岸の静振の卓越周期の因になっていることが示された。

性質を概括することを試みる。日本海側は太平洋側に比べ海岸線の凹凸が少なく，その分参考文献

陸だな振動の影響が大きくなる。そのため卓越周期が平均で 46.7 分と比較的長いものに阿部邦昭，2023，海岸で観測した静振のスペなっている。新潟県以北と山陰地域東部がそクトル卓越周期から判明する陸棚振動，津の傾向を代表している。ただ平均的な周期波工学，40，141-151。

46.7 分は陸棚の基本振動の周期から見ると短阿部邦昭，2011，静振の再測から求めた湾やい。これは陸棚振動の高調波に関係している

港の卓越周期（1）東北日本太平洋岸，日としなければならない。個別の値を説明する

本歯科大学紀要，40，13-22

ときは卓越周期と陸棚長の関係の図で見られAbe,K.,2009,Excitation of resonant modes

るばらつきまでも説明できなければならない。

along the Japanese coast by the1993 and 1983
tsunamis in the Japan Sea, Pure Appl. Geo-まとめphys.166,117-130.
仁科伸彦，1930，諸磯，油壷および小網代湾

本州日本海沿岸で観測した静振について，スペクトルから卓越周期を求めた。卓越周のセイシュ観測，地震，第 1 輯，2 巻，12，
11-24。