更新日: 2017-02-22 10:39:43

地震のゆれから震源地までの距離を知る方法

著者: psytex

編集者: psytex

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はじめに

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地震がきた時に、最初に「ガタガタッ」と来るゆれと、
その後に「ゆさゆさ」とくるゆれがある事は、皆さん
お気づきのことでしょう。
その瞬間に分かることが、命を救うかも知れません。
その「P波とS波」の秘密についてお教えしましょう。

STEP1

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地震とは、海洋プレートが日本列島の下にもぐり込む時のズレや、その圧力による日本列島自体に生じるヒビ割れ(断層)によって発生した振動です。
物体の中を伝わる振動には、その物体(を構成する分子)が、波の進行方向に振動する「縦波=P波」と、それに直交方向に振動する「横波=S波」があります。

縦波は、その「振動するもの」が圧縮されたり伸ばされたりするので、「疎密波」とも呼ばれます。たとえば音は空気の疎密波です(空気分子は気体であり分子同士拘束していないので横波は生じない)。
地震が起きた時に、最初に「ガタガタッ」と来るのがP波、その後から「ゆさゆさ」とゆれるのがS波です。

STEP2

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なぜ「縦波、横波」を「P波、S波」と言い換えるかというと、「縦波」と聞くと、上下にゆれるイメージがあるからです。
縦波は、波の進行方向に振動するので、直下型であれば上下にゆれますが、震源から遠いと、進行方向に沿った横ゆれになるので、「縦波」と呼ぶのは紛らわしいのです。

このP波とS波は、伝わる早さが異なります。長い棒をまっすぐ突いた時と、横に波打たせた時の、力の伝わる速さの違いと言えば、分かりやすいでしょうか。
P波が6~7km/秒、S波が3~4km/秒と、倍近く速さが違う結果、まずP波が先に届いてから、S波が届き、その間隔は、震源からの距離が遠いほど長くなるのです。
最初に「ガタガタッ」ときた時から時間を計って、次に「ゆさゆさ」くるまでの秒数に、
3~4を掛けたものが、震源地からのkmになります。
たとえば間隔が5秒だったら、震源地は15~20km先だと推定できるのです。

STEP3

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こうした特質によって、地震のゆれが来た時に、震源地までの距離の他にも、いくつか判断できることがあります。

1.最初のP波の後、S波までの間が長い場合は、震源地までの距離が大きいので、「最初のP波」のゆれが強い場合は、遠くの震源地ではもっと大きな大地震だと考えられます。続くS波も強いし、沿岸地区なら津波に用心しましょう。

2.最初のP波が上下動なら、直下型の地震の可能性が高く、震源地は近くて、S波はすぐに来ます。 ただし、断層型地震でも、断層の動きが上下の場合、S波に上下動の成分が加わる場合もあります。P波は早いので短く「ドドッ」と上下に震動するのが違いです(加速度が大きいので、最初の一撃で家具が天井まで飛び上がった例もある)。

3.1の場合には、P波、S波と続いたあと、しばらくゆらゆらとゆれが続く場合があります。それは下記のような理由によります。P波、S波に耐えたビルが、この低周波の波に共振して潰れたり、窓ガラスが割れたりすることがありますので、最初の衝撃が去ったからといって油断せず、建物から離れましょう。

地震が起きた時、P波、S波と順番に来た後も、ゆさゆさゆれるケースがあるのは、実はもう1つ、「表面波」というものがあるからです。
P波もS波も、物体の中を伝わる振動ですが、海の波のように、表面が波打つことで伝わる振動もあるのです(その構成分子は円運動する)。
この表面波は速度が遅く、また水面に石を投げた時に落下点の水面が上下して、連続的に波を起こすように、しばらくゆれが続くのです。
この波はP波やS波のように三次元に拡散せず、表面=二次元的に広がるので減衰しにくく遠くまで伝わるので、遠くで大地震があった場合には、この波だけを感じることもあります。
またもう1つ、震源地が点ではなく、長い断層やプレート境界が動いた場合は、震源地との距離に幅があるので、S波そのものが長く続きます。

こうした知識を持った上で、『これは大きい』と判断したら、下記の防災科学技術研究所のHi-netの速報をチェックしましょう。
http://www.hinet.bosai.go.jp/
震源地が海で、断層の動きが上下なら、津波の恐れがあるので、沿岸地区にいるなら避難しましょう。
また、断層型の地震であれば、阪神大震災や中越地震のように単発で終わる可能性が大きいが、今回のようにプレート境界型の場合は、海溝のライン上に歪が溜まっているので、余震が連続する場合が多いので油断大敵です。

まとめ

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最近は、携帯による速報で、直前に地震の発生が分かるようになりました。
しかし、地震の大きさやゆれのパターンは、その時点では分かりません。
この知識によってゆれの意味を理解できれば、外に逃げた方がいいのか、とりあえず身を守った方がいいのかといった即時の対応が可能になり、動揺による混乱は避けられるようになるのです。

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ブータンに3年、ケニアに2年、ソロモン諸島に1年半など、アフリカ、アジア、南太平洋を中心に、のべ8年の海外暮らしをしました。
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