地震とは:原因・種類・測定法と防災対策をわかりやすく解説

地震の原因・種類・測定法から実践的な防災対策まで、図解と事例でわかりやすく解説。備え方を今すぐ確認しましょう。

著者: Leandro Alegsa

地震とは、地球の構造プレートが急激に移動し、その結果、地面が揺れる現象です。プレート境界や断層で蓄えられたひずみエネルギーが突然解放されると、震源(地下の破壊が始まった点=<i>震源(ひんげん・英: hypocenter))から地震波が放射され、地表にある震央(震源の真上の地点)で揺れが観測されます。地震によって建物や道路、ライフラインが壊れたり、地表面の亀裂や地盤沈下が起きたりすることがあります。

地震の仕組みと原因

地震は主に次のような場所で起こります:沈み込み帯(海洋プレートが大陸プレートの下に潜り込む場所)、横ずれ断層(プレートが横にすべる場所)、および拡大する境界(リフト帯)。これらの場所で断層にひずみが蓄積され、限界を超えると断層が破壊されてエネルギーが放出されます。地震学とはこうした原因、発生メカニズム、地震波の伝わり方、地域ごとの頻度や危険度などを研究する分野です。

地震波の種類と伝わり方

地震波には主に次の種類があります。P波(初期微動)は固体・液体を伝わる速い波で、最初に到達します。S波(主要動)はP波より遅く、固体しか伝わりません。これら内部波に比べて、地表を伝わる表面波(ラブ波やレイリー波)は揺れが長く大きくなる傾向があり、建物被害を引き起こしやすいです。

観測と“大きさ”の表し方

地震は地震計(地震儀)で観測し、地震波の振幅や周期からその規模を計算します。元々よく知られるリヒター・スケール(リヒタースケール)は局所的な地震の振幅を対数で表したものですが、現在はより精度の高いモーメントマグニチュード(Mw)が世界的に使われています。マグニチュード(M)は地震で放出されたエネルギーの尺度で、1増えるとエネルギーは約32倍になります。

一方で「震度」はある地点で実際に観測された揺れの強さを表す尺度で、同じ地震でも場所によって震度は異なります(日本の「気象庁震度階」など)。元記事にあるように「マグニチュード(震度)」と同一視するのは誤りなので注意が必要です。

地震の種類と二次災害

大きな地震と小さな地震がありますが、大地震は建物の倒壊や人的被害、広域停電や火災をもたらすことがあります。海の下で起きる地震では津波が発生することがあり、沿岸部に甚大な被害を与えます。また、山間部では地震による落石や崩壊、土砂崩れを引き起こすことがあり、液状化(軟弱地盤が液体のように振る舞う現象)も市街地で大きな被害を出す原因になります。地震は地球の自然の岩石サイクルの一部ですが、人間社会に与える影響は甚大です。

観測史上最大級の地震は1960年チリ地震(マグニチュード約9.5)などがあり、理論上はマグニチュードに厳密な上限はありません(ただし極端に大きな値は稀です)。

地震予測とリスク評価

科学者は現在のところ、特定の日時に「いつ・どこで・どの規模の地震が起きるか」を正確に予測することはできません。しかし、過去の活動記録や地質調査に基づき、断層線の近くなど将来地震が起こりやすい場所や確率を推定することは可能です。これを基に確率論的な地震ハザード評価や耐震設計基準が作られています。

日常の防災対策(備えと行動)

地震への備えとして、次の点が重要です。

  • 住宅の耐震化・家具の固定:建物の耐震補強、家具や家電の転倒防止器具の設置。
  • 非常持ち出し袋の準備:飲料水、非常食、携帯ラジオ、懐中電灯、予備電池、救急セット、現金、保険証のコピーなど。
  • 避難場所・連絡手段の確認:家族で避難経路や集合場所、安否確認の方法(SNSや災害用伝言ダイヤル等)を決めておく。
  • 緊急地震速報の利用:日本では気象庁の緊急地震速報により揺れの到達前に警報が出ることがあり、その際は「低く、頭を守り、動かない(DROP, COVER, HOLD ON)」の行動を取る。
  • 津波への備え:沿岸部では地震後すぐに高台へ避難する。津波警報・注意報に従い、避難ルートを事前に確認しておく。
  • 自治体・職場での訓練参加:地域や職場の避難訓練に参加して実際の行動を確認する。

最後に

地震は自然現象として完全に止めることはできませんが、観測と研究、適切な防災対策と社会的な準備によって被害を大きく減らすことができます。正しい知識を持ち、日頃から備えることが最も重要です。

1906年に発生したカリフォルニア州サンフランシスコ地震の被害。Zoom
1906年に発生したカリフォルニア州サンフランシスコ地震の被害。

歴史

地震は時に都市を襲い、何百人、何千人もの人が亡くなることがあります。ほとんどの地震は環太平洋火山帯に沿って起こりますが、最大の地震は他の場所で起こることがほとんどです。地殻変動の激しい場所とは、地震や火山の噴火が頻繁に起こる場所のことです。

地震の原因

地震は、地球の地殻の地殻変動によって起こります。主な原因は、地殻プレートが相乗りすることで起原(山づくり)が生じ、激しい地震が発生することです。

移動するプレートの間の境界は 地球上で最大の断層面を形成しています彼らが固執すると、プレート間の動きは、増加する応力につながります。これは、応力が上昇して壊れ、突然、断層のロックされた部分の上を滑ることができるようになるまで続きます。これにより、蓄積されたエネルギーが衝撃波として放出されます。サンフランシスコのサンアンドレアス断層アフリカの地溝断層はこのような断層です。1.火山性地震 : 火山の噴火によって引き起こされる地震は非常に壊滅的です。しかし、これは活火山のある地域に限られています。2.2.崩壊地震:採掘活動が激しい地域では、地下鉱山の屋根が崩壊して小さな揺れが発生することがよくあります。これを崩落地震といいます。

 

地震断層の種類

地震を引き起こす可能性のある地質学的断層には、主に正断層、逆断層(スラスト)、ストライクスリップの3つのタイプがあります。正断層は、主に地殻が伸びている地域で発生します。逆断層は、地殻が短くなっているところに発生します。ストライクスリップ断層は、断層の両側が水平方向にずれている急峻な構造をしています。

地盤の揺れに敏感な振り子を備えた古代の地震計のレプリカ。西暦133年に洛陽で、それは400〜500キロ(250〜310マイル)離れて地震を検出したZoom
地盤の揺れに敏感な振り子を備えた古代の地震計のレプリカ。西暦133年に洛陽で、それは400〜500キロ(250〜310マイル)離れて地震を検出した

地震クラスター

ほとんどの地震は、場所と時間の点で互いに関連しており、一連の地震の一部を形成しています。ほとんどの地震群は小さな揺れで構成されており、被害はほとんどありませんが、地震は規則的なパターンで繰り返し発生するという説があります。

前震とは、本震と呼ばれるより大きな地震の前に発生する地震のことです。

余震とは、以前の地震である本震の後に発生する地震のことです。余震は、本震と同じ地域にあるが、常にマグニチュードは小さい。余震は、地殻が本震の影響に適応するときに形成されます。

地震群とは、短時間のうちに特定の地域で発生する一連の地震のことである。一連の余震が続く地震とは異なり、一連の地震の中には明らかに主要な衝撃となる地震はなく、したがって、他の地震よりも顕著に高いマグニチュードを持つ地震はない。地震群の例としては、2004年のイエローストーン国立公園での活動があります。

一連の地震は、地震嵐のような形で発生することがあり、地震が断層をクラスター状に襲って、それぞれが前の地震の揺れや応力の再分布によって引き起こされる。余震に似ていますが、断層の隣接するセグメント上で、これらの嵐は、数年の間に発生し、後の地震のいくつかは、初期のものと同じように損傷を受けています。このようなパターンは、20世紀にトルコの北アナトリア断層で発生しました。

津波

強力な地震によって引き起こされる津波海での高速移動波の連鎖は、人々の安全と地震工学にとって非常に深刻な問題である。これらの波は沿岸地域を浸水させ、家屋を破壊し町を一掃することさえあります。これは全人類にとって危険なことです。

残念ながら、津波は防ぐことができません。しかし、大きな波が土地に到達する前に人口に警告する可能性がある警告システムがあります

メディアを再生する 2011年仙台大津波の動画。
メディアを再生する 2011年仙台大津波の動画。

耐震対策

耐震建築物は、地震の破壊力に耐えられるように作られています。これは、その構造の種類、形状、質量分布、剛性によって異なります。様々な組み合わせが使われています。正方形、長方形、貝殻状の建物は、高層ビルよりも地震に耐えることができます。応力を軽減するために、建物の1階部分は非常に剛性の高い中空の柱で支え、残りの部分は中空の柱の内側にある柔軟な柱で支えることができます。もう一つの方法は、ローラーやゴムパッドを使って基礎の柱を地面から分離し、地震の際に柱が互いに平行に揺れるようにすることです。

屋根の倒壊を防ぐために、ビルダーは軽量な材料で屋根を作ります。屋外の壁は、スチールや鉄筋コンクリートなどのより強く、より強化された材料で作られています。地震時には、柔軟性のある窓は、窓が壊れないように一緒に保持するのに役立つかもしれません。

質問と回答

Q:地震とは何ですか?


A:地震とは、地球の構造プレートが突然動き、地盤が揺さぶられることです。この揺れは、建物を破壊したり、地表を割ったりすることがあります。

Q: 地震の原因は何ですか?


A:地震は、地球のバランスの乱れによって起こります。異なる地殻プレートがゆっくりと互いの間を行き来しています。そして、この緊張が突然解けたときに地震が起こるのです。

Q:地震を研究しているのは誰ですか?


A:地震について研究している人は、地震学者と呼ばれます。地震の原因、繰り返し、種類、大きさ、人体や財産への影響などを研究しています。

Q:地震の大きさはどのように測るのですか?


A:地震の強さや大きさは、1935年にチャールズ・フランシス・リヒターによって考案されたリヒタースケールによって測定されます。マグニチュードは0~10まであり、2はほとんど目立たず、5(またはそれ以上)は広い範囲に被害をもたらすとされています。過去に記録された最大の地震は9.5で、10はこれまで記録されたことがありません。

Q:地震はいつ起こるか予測できますか?


A:科学者は、地震が起こる前に予測することはできませんが、断層の近くなど、将来地震が起こる可能性のある場所を特定し、その場所で地震が起こった場合に備えることができるのです。

Q:地震はどのような破壊をもたらすのでしょうか?


A:地震は、建物の破壊や地表の破壊を引き起こすだけでなく、地震と同じような破壊を引き起こす津波という大きな波や、土地や財産をさらに破壊する地滑りなどを引き起こすことがあります。


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