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地震の理解を深めよう2

 こんにちは、新習慣クリエイターの多ぁ望です。今日は昨日に引き続き、地震についての話題です。

 昨日はP波とS波を学びました。今回は「震度」について理解を深めていきましょう。

1.P波とS波

2.震度って何?(本日の記事)

3.マグニチュードって何?


 今回の地震は宮城県で震度7、マグニチュードはM8.2と報道されましたが、その後2度ほど修正されて最終的には世界で5番目の規模となるM9.0と報道されました。

 私は宇都宮近辺で震度6強という報道でした。

 マグニチュードについては次回説明するとして、今回は「震度」に着目したいと思います。

 震度とはひとが体感する地震の大きさを指標化したものです。

 ならば宮城県に住んでいるひとが震度7で、宇都宮に住んでいるひとが震度6強だったのでしょうか?

 実はそうではないんですよね。

  • Try322:報道される指標と、自分が感じる指標の差異を理解しよう。仕組みを知れば差異が見えてくる。

  • 気象庁震度階級


     現在一般的に「震度」と呼ばれるモノは正しくは「気象庁震度階級」です。

     何度か訂正されており、現在使われている震度は09年3月に改訂されたもの。

     震度はゼロ~7まであり、5,6については弱、強で区別されており全10段階となっています。詳細はこちらを参考にしています。

  • Wikipedia:気象庁震度階級

  • 震度階級と計測震度の関係表
    震度012345弱5強6弱6強7
    震度計の
    計測震度
    - 0.40.5 - 1.41.5 - 2.42.5 - 3.43.5 - 4.44.5 - 4.95.0 - 5.45.5 - 5.96.0 - 6.46.5 -

     この表で設定されている値は、地震計と呼ばれる加速度計によって測定された値を計算した結果になります。計算処理を簡単に説明すると

    ①0.5~10Hzの周波数成分を抜き出す
    ②3方向(上下動・南北動・東西動)の振動波形を合成する
    ③実際の揺れによる被害に近い処理を行う


     この結果の値から上記表を使って震度に当てはめるそうです。

     ここで重要な前提条件があります。震度を判定するための地震計には厳しい設置環境が定義されています。強固な地盤で安定したデータが計測できること。

     つまり、報道された各地の震度というのはこのような環境下における「揺れ」の大きさなんです。

    私が感じた震度は?


     では、実際に私達が感じた震度はいくつなのでしょうか?

     私は今週から業務を再開していますが、現在の仕事は半壊した事務所の片付け。私は2Fで被災しましたが、1Fと4Fにいた人とは話のレベルがかなり異なります。建物には構造共振という現象があり、1Fよりも2F、それよりも4Fというように振動のレベルが大きくなります。

     つまり本来私達が感じた「震度」を語るためには自分のいた場所がどのくらい揺れたのか?という値を先ほど紹介したような計算を行ってはじめてわかります。そんなことはなかなかできませんが。

     敷地内には被害の大きいところと小さいところがありました。これは建物の違いだけでなく、土地の地盤の差も影響しているようです。このような条件の違いによって報道された震度と実際に自分のいた場所の震度には差があって当然なのです。

    震度と加速度の関係


     住宅メーカーには耐震設計とか、耐震診断などのサービスがあります。こちらの専門家のブログに詳しく紹介されていました。

  • 稲垣建築事務所:耐震検査の話

  •  一般的な住宅の共振周波数は5~10Hzくらいが理想。実際の地震は80%以上が5Hz以下と言われています。最悪なのは地震の周波数と住宅の共振周波数が一致してしまうこと。このとき大きなエネルギーが住宅の構造に流れ、振幅が大きくなり危険です。よって両者の周波数を離してあげるのがポイント。

     以前、住宅の耐震性能に関する説明を聞いたときに耐震実験の結果を見せてもらいました。

    「1000galの振動にも耐える!」

     さて、このガルという単位はどんなものなんでしょうか。加速度の単位なんですが、なじみのあるものはm/s2など。さらに震度とはどんな相関関係があるのでしょうか。

     まず単位の理解から。

    gal = cm/s2 = 0.01m/s2

     ということです。では震度との相関関係は? 実は一概に相関があるとは言えません。なぜなら震度は周波数で感じ方が異なってくるからです。気象庁のWebサイトにその解説がありました。

  • 気象庁:震度と加速度

  •  こちらによると一定周波数で地震が発生したと仮定すると相関関係が得られるとのこと。周波数が0.6Hz(周期1.5s)のときに一番敏感で、このときは500galで震度7に相当します。
     つまり1000galの振動に耐えるということは、震度7の2倍の振動まで耐えられるという解釈になりそうです。

     まとめると、「震度」とは地震計によって測定され、計算による処理をされた指標であり、自分達が実際に感じる揺れとは異なります。異なる要因としては、次の3つくらいあるわけです。

    ①測定地点が異なることで、揺れに地盤の差が生じる
    ②建物は構造共振を持ち、その中にいる人は共振周波数で大きく振動する
    ③建物の位置(1Fとか4F)の違いでも振動の大きさが異なる


     おそらくこのような観点から考えると、地震計が示す震度(報道される震度)よりももっと大きな振動を私達は感じているんだと思います。

  • Try322:報道される指標と、自分が感じる指標の差異を理解しよう。仕組みを知れば差異が見えてくる。

  • 復習 Sheme283:知識を記憶するだけではダメ。自分の体験と結びつけて初めて理解が深まる。
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