モーメント・マグニチュード 速報モデル 2




★ モーメント・マグニチュード 速報モデル 2  (震度分布モデル)


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(震度分布) がより広範囲に拡大します。

巨大地震のモーメント・マグニチュード Mw 〜 震度分布 の関係式、
震源域の境界より、200km地点における基準震度は、Mw - 4.0 前後に近似します。
(例) Mw 9.0 → 震度 5.0

各震度(x)における、分布領域の距離倍数は、0.16x^2 -0.8x +1
 (仮)


(グラフ) 




推定震源域境界からの距離と、平均震度から、モーメント・マグニチュード Mw の推測が可能です。

(モデル・パラメータ)

Mw 9.0 ≒ 550 km x 200 km x 0.010 km
Mw 8.0 ≒ 180 km x  60 km x 0.003 km




(311、震度 5強〜 分布図) 




311における、Mw 8.8 及び 8.0 の
震度 5強 〜 (100ガル・1秒周期) 超 エリアの震度分布図です。
Mw 8.8 になると、東京〜青森 約 600kmに渡り、強震域が分布します。

震度 5強〜6強 エリアの震度分布の長さ L km で、 
Mw = 2.0logL+3.2 前後に近似します。
震度 5強〜6強 エリアの震度分布の面積 S km2 で、 Mw = logS+3.4 前後に近似します。

(Mw 速算式 ≒ log32 SD + 7.0 )



○ 巨大地震の規模、及び津波高の即時推定 




断層長(震度6エリア) 〜 震度 5強 エリア長 〜 モーメント マグニチュード 速算表

断層長 (km) 震度 5強 エリア長 (km) 速算 Mw 備考
200 280 8.1
300 450 8.5
400 550 8.7
500 700 8.9 東日本地震 (2011)



■ 気象庁震度 〜加速度 gal (周期 1秒波)  換算表

表示震度 ※ 震度範囲 実効加速度 gal 家屋全壊率
5 強 5.0 〜 5.4 110 〜 180    〜 1%
6 弱 5.5 〜 5.9 190 〜 330 1% 〜 5%
6 強 6.0 〜 6.4 340 〜 590 5% 〜 25%
6.5 〜 600 〜 25%〜 


※ 気象庁震度 ≒ 2.0 log 加速度 +0.94

計測震度と家屋被害 etc
http://www.seisvol.kishou.go.jp/eq/shindo_kentokai/kentokai_houkoku/chapter1.pdf




★ モーメント・マグニチュード 、長周期震度の事例


スロー地震タイプ (明治三陸津波地震タイプ)の場合、長周期地震波 (周期 100秒程度)の検出に時間が掛かり、モーメント・マグニチュード Mw の予測〜 津波規模予測 がやや遅れる(5分前後)問題点があります。 

長周期震度 
の速算モデルも、今後改良する必要があるでしょう。

プレート境界型巨大地震等、短周期震度(気象庁震度)、及び長周期震度に大きな差異がある場合、双方の
震度の公開が必要です。東日本超巨大地震の場合、長周期震度の方がやや大きかったと推測されます。

311・東京の場合、短周期震度(気象庁震度)は、5強でしたが、長周期震度はおよそ6弱相当と推測され、
強震度分布から、モーメント・マグニチュード Mw の速算をすると、およそ 9.0 になります。

(短周期震度〜気象庁震度のみの速算では、
Mw 8.6 〜 8.8 前後)




★ モーメント・マグニチュード Mw 速算モデル
 (有感地震・継続時間モデル)

巨大地震の場合、その性質 (一般型、スロー型) に関わらず、有感地震の継続時間が極めて長く、その時間と地震規模、 モーメント・マグニチュード Mw と良好な相関関係があります。

有感地震・継続時間 T (秒) とすると、 モデル式、
Mw ≒ 2.0logT+3.8 (Mw 8.8 ≒ 300秒) となります。

継続時間 T は、震源域より100kmでの測定を標準とするが、多少の差異では、ほとんど数値は変化しません。なお、通常の震度 (周期 1秒前後) が小さいスロー巨大地震 (明治三陸地震タイプ) の場合も、良好な数値となります。慶長地震タイプも、震度1程度の有感地震が、5分前後継続したと推測されます。




★ スーパー東南海  (東海〜南海・日向沖 4連動) 他、巨大地震予測の検証


日本付近は、北米・ユーラシア・太平洋・フィリピン海 の、4つの巨大なプレートに囲まれており、それぞれの
プレート境界線で、過去幾度も巨大地震が発生しました。

大規模な固着領域 (アスペリティ)は、日本本土付近においては、南関東、三陸沖、根室沖、東海〜日向沖の4エリアに存在し、エネルギーが蓄積しています。

特に、近年中に発生が予測されるのが、東海〜南海、3連動 M9 弱の地震とされています。
ユーラシア 〜フィリピン海プレートの境界で発生し、想定される震源域の長さは、約 700km、幅 120km、平均変位量 6m、モーメント・マグニチュード Mw は、8.8 前後 (宝永地震クラス※1)と推測されます。

数千年周期と言われる 4連動・超巨大地震は、Mw 9.0〜9.1 前後と推測されます。 

北米 〜 フィリピン海 プレートの境界 (南関東)でも、巨大地震が発生する可能性があります。特に、
東京直下〜房総沖は、極めて大きい固着領域 (アスペリティ)で、警戒が必要です。

また近年は、スーパーサイクルを超える 
ウルトラサイクル(Mw 9.5 クラス) のモデルも提唱されており、
東日本全体に、破局超巨大地震が発生する可能性もあります。


■ プレート境界型 ・巨大地震  一覧

名称(仮) 境界プレート Mw (推定) 主要都市の震度 (推定)
根室沖 北米 〜 太平洋 9.0 札幌 6
東日本  北米 〜 太平洋 9.3 東京 6 / 仙台 7
南関東〜房総沖 北米 〜 太平洋 〜 フィリピン海 8.7 東京 7 / 名古屋 5/ 大阪 4
東海〜南海 3連動 ユーラシア 〜フィリピン海 9.0 東京 6 / 名古屋 7/ 大阪 6
東海〜日向 4連動 ユーラシア 〜フィリピン海 9.3 東京 6 / 名古屋 7/ 大阪 6








※1 宝永地震 (1707年)  (700km x120 kmx 0.006km ≒ Mw 8.8) は、フィリピン海プレートの、
約 300年分 x アスペリティ率 50% (x0.5) の変位量に相当。


○ 巨大地震の規模、及び津波高の即時推定 


○ 地球科学 メモ