モーメント・マグニチュード 速報モデル 1 




★ モーメント・マグニチュード 速報モデル
  (震度分布モデル)

地震の物理的規模(モーメントマグニチュード Mw)の計算において、現在の気象庁 (2012.01) のシステム
では、かなりの時間を必要とするために、
3分 程で計算が完了する、速報(速算)モデルが必要となります。

地震の規模・エネルギー (モーメント・マグニチュード Mw)  が大きい地震は、断層の長さ (≒震源域長 )
が増加、それに応じて、強震域 (強震度分布)が、より広範囲に拡大します。

断層の長さ L (≒震源域長 )は、地震規模の3乗根、^0.334 に近似して増加。即ち、モーメントマグニチュード Mw が 2 (地震規模 1000倍)増加すると、断層長は約 10倍となります。
また、Mw ≒ 7.0 地震の断層長は、約 55kmです。

よって、震源の浅い、大地震のモーメントマグニチュード Mw と、断層長 ( ≒震源域長 ≒震度6 エリア長)
L との関係式は、2.0logL+3.5 に近似します。(震源域が、海岸線より概ね 150km以内の場合)

M9 クラスの超巨大地震についても、Mw の数値が頭打ちすることも無く、適正な数値となります。 


エクセル計算シート★ エクセル・計算シート b  




M 9弱クラスの超巨大地震の場合は、強い地震波が伝達するのに約 3分。 瞬時に震源域長を適正に カーブフィットし、計算プログラムに入力出来れば、速報が可能です。(Mw 8.5 クラスで、2分半)

将来は、震度 5〜6 エリアの震度分布 を、地層特性を加えた精密なアルゴリズム化することにより、
モーメントマグニチュード Mw の精密な速算も可能と思われます。

震度 5強〜6強 エリアの震度分布の長さ L km は、 
Mw = 2.0logL+3.2 前後に 相当します。


東日本・超巨大地震、震度分布図 (tenki-jp)




(備考)  Mw 9のエネルギー  ≒ 2x10^18J  ≒ 2x10^18w/s  ≒ 5.5x10^11kw/h 
東京電力発電量 約 500日分。

log J = 1.5Mw + 4.8
Mw = (log J - 4.8)/1.5

1J ≒ 1w・s ≒ 1N・m (1kg・m・s2) ≒ 0.1kg・m↑




断層面の水平変位量分布図  (気象庁・気象研究所)




断層面(断層長・断層幅)と平均変位量より、モーメントマグニチュード Mw の速算式は以下。(μ= 4.0 相当)

Mw ≒ log32 (断層長 x断層幅 x平均変位量 km) + 7.0


上記の 0311 東日本・超巨大地震 ※ の場合、log32 (450x150x0.015) + 7.0 ≒  Mw 9.0 


※ Mw 9.0 、物理的 シミュレーション

パラメータ 450km x150 kmx 0.015km ≒ Mw 9.0

μ = 4.00E+10
D = 1.50E+01
S = 6.75E+10
Mo = 4.05E+22
Mw = (logMo-9.1)/1.5 = 9.0

(2.0E+18J)




マグニチュード 比較



防災ネット k-net

http://www.kyoshin.bosai.go.jp/kyoshin/gk/publication/1/I-3.2.3.html


気象庁マグニチュード Mj は、M 9 ・超巨大地震には適さず。
物理的基準の 
モーメント・マグニチュード Mw が正しい基準。

プレート境界型巨大地震の場合、スロー地震になると、短周期震度(気象庁震度) ではなく、
長周期震度
強震度分布データが必要となります。東日本巨大地震も、長周期震度が上回った様子です。




■ 津波・波高  警報 モデル表

平均津波高 最大津波高 最大津波遡上高 新名称 (案) 備考
0.5 m 〜 1 m 〜 津波注意報
1 m 〜 2 m 〜 第 2級 ・ 津波警報
2 m 〜 5 m 〜 10 m 〜 第 2級 ・ 津波警報
5 m 〜 10 m 〜 30 m 〜 第 1級 ・ 津波警報 東日本地震 (2011)


第 1級 ・ 津波警報 ≒ 超巨大津波警報 (スーパー津波警報)
第 2級 ・ 津波警報 ≒ 津波警報

津波 速報モデル (予測システム) 




近い将来の発生が予想される、スーパー東南海地震  (東海〜東南海〜南海〜日向沖 4連動) の場合、
東日本地震と違い、Mw 8.8 ・超巨大地震の発生から、沿岸の津波到着まで、
最短で 10分以内と予想されます。よって、1分でも早い、モーメント・マグニチュード Mw の速報 〜 津波最大波高の速報が必要です。


(参考データ) 気象庁、津波予報等 最終取りまとめ他
http://www.jma.go.jp/jma/press/1109/12a/torimatome.pdf 




モーメント・マグニチュード 速報モデル 2 


○ 地球科学 メモ