モーメントマグニチュードスケール（Mw）：地震の規模を測る標準指標

定義と計算

地震モーメント（一般にM0と表記）は、岩石の剛性（せん断弾性率）、断層上の破壊面積、その面積における平均変位を掛け合わせて算出される。次に、従来のマグニチュード報告と比較できるよう、M0を対数変換してモーメントマグニチュードを求める。実用上、Mwは地震モーメントの常用対数の3分の2に比例し、中規模の地震では過去のマグニチュード尺度と値が一致するよう、慣例的な定数が加えられる。この尺度は対数尺度であるため、1単位の増加は放出エネルギーの大きな倍率的変化に対応する。

歴史と発展

モーメントマグニチュードの概念は、局地マグニチュード、すなわち「リヒターマグニチュード」のような振幅に基づく尺度の限界を克服するため、1970年代後半に開発された。最大級の地震で値が飽和しない、物理的根拠をもつマグニチュードを求める研究者によって導入された。その後の数十年で、Mwは世界の地震カタログおよび科学文献において優先的に報告されるマグニチュードとなった。

用途と実務上の重要性

• 公式の地震カタログや地震ハザード評価では、大規模な断層破壊にも信頼性があるため、Mwが広く用いられる。
• 技術者、防災計画担当者、科学者は、世界各地の地震を比較し、想定される被害とエネルギー放出を見積もるためにMwを使用する。
• この尺度は物理的な破壊特性と結び付いているため、地震の力学および断層の挙動に関する研究を支える。

他の尺度との違いと注目すべき事項

リヒタースケールなどの古い振幅尺度とは異なり、モーメントマグニチュードは非常に大きな地震で飽和しない。すなわち、断層破壊の規模が大きくなるにつれて、値も適切に増加し続ける。また、この尺度は本質的に対数的であり、マグニチュードが1増えると放出される地震エネルギーはおよそ31～32倍になる（エネルギーは概ね10^(1.5ΔM)に比例する）。一般的な理解のための規模区分には、微小（M<4）、小規模（M4～5）、強い（M5～6）、大規模（M7～7.9）、巨大（M8以上）があるが、実際の影響は深さ、距離、地域の条件に左右される。