（１） はじめに 海溝型 ・巨大地震の物理的規模 （モーメント・マグニチュード Mw）、及び津波高の速算 （推定） において、 現在の気象庁の計算システムでは、地震発生後 １５分程度とやや時間を必要とする為に、３分 程度以内 に計算が完了する速算 （速報）モデルが必要である。 ★ エクセル・計算シートＢ  なお、東海〜南海 ３連動巨大地震の津波到達最短時間は、地震発生後、５分以内と推測される。 （２） モデルの概要 海溝型・巨大地震の物理的特性を分析すると、概ね震度 ５強以上 （100ガル・１秒周期）の強震度分布長と、 モーメント・マグニチュード Mw との関係式において、良好な精度の相関が認められる。その特性を使い、 津波高 の速算も適切に行う。なお、気象庁 マグニチュード Mj は、巨大地震には適合しない。 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。 （備考） 各種 マグニチュードの 比較  防災ネット k-net http://www.kyoshin.bosai.go.jp/kyoshin/gk/publication/1/I-3.2.3.html スロー地震 の場合、長周期 （〜１00秒） 強震度分布データが必要。（計算時間、地震発生後 ５分 程度） 有感地震・継続時間 T （秒）も、巨大地震判定に必要。（モデル式、Mw ≒ 2.4logT+2.8、Mw 8.8 ≒ 300秒） 国土交通省 （国土地理院）の、リアルタイムＧＰＳデータの入手が可能になれば、強震域の地殻変動分布データから、モーメントマグニチュードの速報が可能。 Mw ≒ log32 (強震域面積 x 平均変位量 km) + 7.0 |
（３） モーメント・マグニチュード Mw 速算モデル 地震の物理的規模 （モーメント・マグニチュード Mw） が大きい地震は、断層の長さが増加、それに比例して、強震域 （強震度分布長）も拡大する。 Mw が ２ （地震規模 1000倍）増加すると、強震域長は約 10倍となる。また、Mw 8.8 の地震の、震度 ５強〜エリアの震度分布の長さ L は、約 600ｋｍである。 即ち、 モーメント・マグニチュード Mw ≒ 2.0logL+3.2 に近似する。（Mw 適合範囲 6.5〜9.5 前後） Mw ９ 弱 クラスの巨大地震の場合は、地震発生後に 震度 ５強 〜 （100ガル・１秒周期）の強い地震波が伝達するのに約 ２分半、震源域長を適正に カーブフィットして、計算プログラムに自動入力出来れば、地震発生後、３分程度以内の速算 （速報）が可能である。 （震度 ５強〜 震度分布図 比較例）  Mw 8.8 ※ は、東京〜青森 約 600kmの強震域分布。 ※ （備考） Mw 8.8 物理的シミュレーション 震源域 パラメーター 400km x125 kmx 0.01km μ = 4.0E+10 S = 5.0E+10 D = 1.0E+01 Mo = 2.0E+22 Mw = (logMo-9.1)/1.5 = 8.8 (log J = 1.5Mw + 4.8 = 1.0E+18J) （Mw 速算式 ≒ log32 SD + 7.0） エクセル計算シート |
（４） 津波高 速算モデル 津波高の計算において、海溝型・巨大地震の場合は、現在の気象庁の計算システムでは、地震発生後 １５分程度とやや時間を必要とする為に、３分 程度以内に計算が完了する速算 （速報）モデルが必要である。 津波の規模 （総水量 ≒ 高さｘ幅ｘ奥行き） は、地震の物理的規模、モーメント・マグニチュード Mw に比例する。概ね、津波高は震源域の平均モーメント、及び強震度分布域の長さ に比例して増加する。また統計的に、平均津波高 ｘ 2 ≒ 最大津波高、平均津波高 ｘ 6 ≒ 最大津波遡上高 、に近似する。 計算手順は以下の通り。 平均津波高 ≒ 基準平均モーメント ｘ 縦モーメント率 ｘ 拡散率 ｘ 水深効果率 津波の詳細データ （高さｘ幅ｘ奥行き〜時系列推定）の公開も必要。 ○ 基準平均モーメントの速算 震源域の平均モーメント（ずれ量） を 計算。 計算式、震度 ５強 エリア長（ｋm） ｘ 0.000015 （≒ (10^(Mw-3.2/2)) x 0.00002） 有感地震・継続時間モデル etc の場合も同様。 ○ 縦モーメント率の速算 横ずれ断層地震、0.05〜 縦ずれ断層地震、 0.5 前後 縦モーメント率を、震源域とプレート境界面の位置関係 etc からシミュレーションする。モーメント・マグニチュード Mw 8.5 以上の超巨大地震の場合は、0.15 前後 ※ アウターライズの正断層巨大地震の場合、縦モーメント率は増加の傾向がある。 （備考） 国土地理院 http://www.gsi.go.jp/cais/topic110314.2-index.html ○ 拡散率の速算 震源域長 ※ が長く、海岸線との平均距離が小さい程、拡散率は、１に近くなる。 震源域と海岸線との平均距離を Ｌ (ｋｍ) とすると、震源域長/（震源域長＋1.2 Ｌ） （角度 30度相当） ※ 震源域長 ≒ 震度 ５強 エリア長（m） ｘ 0.67 ○ 水深効果率の速算 津波は、水深の浅い海岸付近ではスピードが遅くなり、後方の波と干渉して波高が高くなる。 倍数は、震源域の平均水深を Ｄ (ｍ) とすると(1/Ｄ)^ 0.25 2011.0311 東日本巨大地震、シミュレーション （Mw 8.8 相当で計算）※ 震度 ５強長 ≒ 600 km Ｌ ≒ 100 km Ｄ ≒ 1000 m 平均津波高 ≒ 9.0 ｘ 0.15 ｘ 0.77 ｘ 5.6 ≒ 5.8 ｍ 最大津波高 ≒ 5.8 ｘ 2 ≒ 11.7ｍ 最大遡上高 ≒ 5.8 ｘ 6 ≒ 35.1ｍ ※ （備考） 物理的 シミュレーション Ｍｗ 9.0 ≒ 2.0x10＾18J 1J ≒ 1N･m (1kg･m･s2 ) ≒ 0.1kg･m↑ 2.0x10＾18J ≒ (4.5x10＾6) x(1.5x10＾6) x(1.0x10＾4) ≒ 6.7x10＾16kg･3.0m↑ 3.0 ｘ 0.5（仮補正値） ｘ 0.77 ｘ 5.6 ≒ 6.5 ｍ 最大津波高 ≒ 6.5 ｘ 2 ≒ 13.0ｍ 最大遡上高 ≒ 6.5 ｘ 6 ≒ 39.0ｍ ↑は、海面の平均上昇高。 ★ エクセル・計算シートＢ 速算シート １ （巨大地震、スロー巨大地震、両用 ※１） 〜 震度 ５強 =< 強震度分布 基準 |
 |
※１、スロー地震は、長周期 （〜１00秒） 強震度分布 を入力。 速算シート ２ も、巨大地震、スロー巨大地震、両用 〜 有感地震・継続時間 基準 （５） 津波高 ＆マグニチュード、速報システムの時系列 津波高、及び モーメント・マグニチュード Mw 速報 （速算） システムの時系列 巨大地震発生後 １分、緊急地震速報 （P波） ↓ 巨大地震発生後 ３分、津波高、モーメント・マグニチュード Mw １次速報 （Mw 8.8 迄） ↓ 巨大地震発生後 ５分、津波高、モーメント・マグニチュード Mw ２次速報 （Mw 9.1 迄） スロー地震 ※１ ↓ 巨大地震発生後 ５〜１０分、津波 第１波到達 （予定） ※２ 巨大地震発生後 ４８時間、モーメント・マグニチュード Mw 確定値。 ※１、スロー地震は、長周期 （〜１00秒） 強震度分布、及び有感地震・継続時間、GPSデータ etcより速算。 ※２、東海〜南海・日向沖 連動型巨大地震。 （Mw 速算式 ≒ log32 SD + 7.0 ） |
データ検証 ・文献 etc |