歴史地震
宝永地震や安政地震などでは、地震後暫くして強大な津波が襲来し、その回数、第何波が最大であったか、津波襲来の継続時間など詳細な記録が残る。また、津波の遡上範囲とその標高および家屋の流失範囲、あるいは神社、寺院の石段の浸水の段数などの記録により遡上高を見積もることが可能である。
沿岸の浦々の津波遡上高の分布から凡その震源域や断層モデルの推定も行われる。
宝永地震では済州島や上海に津波が到達したと思われる記録があり、安政東海地震や安政南海地震の津波はサンフランシスコの験潮所で記録されている。
沿岸で観測された最大の高さと被害の発生した沿岸長に基づいて津波の階級 m (0 - 4) が提案されている。これに小規模で被害は及ぼさないが頻度の高い規模として「-1」を加え、エネルギーと関連付けた「今村・飯田の津波規模階級」も提唱された。最大の m = 4 とされているものは869年貞観地震、1611年慶長三陸地震、1707年宝永地震、1771年八重山地震、1896年明治三陸地震、2011年東北地方太平洋沖地震、1700年カスケード地震、1730年チリ地震、1868年アリカ地震、1877年イキケ地震、1946年アリューシャン地震、1960年チリ地震、1964年アラスカ地震などである。
と小数点以下が不定とされ、MK = 7を換算してM8.4とされていたが、何れもこれらのMKの根拠は示されていない。河角廣はさらに過去の地震記録から日本各地の地震地域係数を定めた日本初の地震ハザードマップである河角マップを作成した。
そのほかに震度4, 5, 6の範囲の面積とマグニチュードの関係式も提唱されている。
M = l o g S 5 + 3.2 {\displaystyle M=log\ S_{5}+3.2} (S5 : 震度5以上の範囲[km])
M = ( l o g S 6 + 6.66 ) / 1.36 {\displaystyle M=(log\ S_{6}+6.66)/1.36} (S6 : 震度6以上の範囲[km])
メルカリ震度階級では以下の式が提唱されている。
I = 8.16 + 1.45 M − 2.46 l n r {\displaystyle I=8.16+1.45\ M-2.46\ {\rm {ln}}\ r} ( I : メルカリ震度階級, r : 震央距離[km] )
宇佐美(1970)はこの河角の規模と気象庁マグニチュードの関係を検討したが、日本の歴史地震のマグニチュードは最大でも8.4 - 8.5程度とされた。この当時は後述のモーメント・マグニチュードという概念は存在せず、世界観測史上最大級の1960年のチリ地震もM8.5とされていた。