マグニチュードと震度の違い|地震の大きさと揺れの指標
地震のニュースでは「マグニチュード」と「震度」という2つの数値が必ず報じられます。どちらも地震の大きさを表す指標ですが、意味するものはまったく異なります。ここでは両者の違いを詳しく解説します。
マグニチュードとは
マグニチュードは、地震そのもののエネルギーの大きさを表す指標です。地震の発生源(震源)から放出されたエネルギーの総量を数値化したもので、ひとつの地震に対してマグニチュードはひとつだけ決まります。
マグニチュードの歴史
マグニチュードの概念は、1935年にアメリカの地震学者チャールズ・リヒターによって提唱されました。当初は「リヒタースケール」と呼ばれていましたが、現在ではより精度の高い「モーメントマグニチュード(Mw)」が国際的に広く使われています。
マグニチュードの特徴
- ひとつの地震につき値はひとつ
- 数値が1増えるとエネルギーは約32倍になる
- 数値が2増えるとエネルギーは約1000倍になる
- 小数点以下1桁まで表記されることが多い
震度とは
震度は、ある地点での地震の揺れの強さを表す指標です。同じ地震でも、観測地点によって震度は異なります。震源に近い場所ほど震度は大きくなり、遠い場所ほど小さくなる傾向があります。
日本の震度階級
日本では気象庁が定めた「気象庁震度階級」が使われており、震度0から震度7までの10段階に分かれています。
| 震度 | 人の体感・行動 | 屋内の状況 |
|---|---|---|
| 0 | 人は揺れを感じない | 変化なし |
| 1 | 屋内で静かにしている人の一部が揺れを感じる | ほとんど変化なし |
| 2 | 屋内で静かにしている人の多くが揺れを感じる | 電灯がわずかに揺れる |
| 3 | 屋内にいるほとんどの人が揺れを感じる | 棚の食器が音を立てることがある |
| 4 | ほとんどの人が驚く | つり下げ物が大きく揺れる |
| 5弱 | 大半の人が恐怖を感じる | 棚の食器や本が落ちることがある |
| 5強 | 物につかまらないと歩くのが難しい | テレビが落ちることがある |
| 6弱 | 立っていることが困難 | 固定していない家具が移動する |
| 6強 | 立っていることができない | 固定していない家具の多くが倒れる |
| 7 | 自分の意志で行動できない | 家具のほとんどが移動・倒壊する |
震度の測定方法
かつて震度は気象庁の職員が体感で判定していましたが、1996年以降は全国に設置された計測震度計によって自動的に測定されています。加速度データをもとに計算され、客観的な数値として算出されます。
マグニチュードと震度の根本的な違い
両者の違いを一言で表すなら、マグニチュードは「地震の規模」、震度は「揺れの強さ」です。
| 比較項目 | マグニチュード | 震度 |
|---|---|---|
| 何を表すか | 地震のエネルギー規模 | 各地点での揺れの強さ |
| ひとつの地震に対して | 値はひとつ | 場所によって異なる |
| 例え | 電球のワット数 | 各地点での明るさ |
| 決定要因 | 断層の面積と変位量 | 距離・地盤・深さなど |
| 単位 | 連続した数値 | 日本は10段階 |
よく使われるたとえとして、マグニチュードは電球のワット数(光源の強さ)、震度は各地点での明るさ(ルクス)に例えられます。ワット数が同じ電球でも、近くでは明るく、遠くでは暗くなるのと同じ関係です。
震度に影響する要因
同じマグニチュードの地震でも、震度は以下の要因によって大きく変化します。
震源からの距離
震源に近いほど震度は大きくなります。これが最も基本的な要因です。
震源の深さ
震源が浅い地震は、マグニチュードが小さくても直上では大きな震度になることがあります。反対に、震源が深い地震はマグニチュードが大きくても地表での揺れが比較的小さくなる場合があります。
地盤の性質
軟弱な地盤(埋立地や沖積層など)では地震波が増幅され、揺れが大きくなります。同じ距離でも地盤によって震度が1から2程度異なることがあります。
地震波の伝わり方
地下の地質構造によって地震波が集中したり減衰したりするため、必ずしも震源に近い場所が最も揺れが大きいとは限りません。
具体例で理解する
過去の代表的な地震で、マグニチュードと各地の震度の関係を見てみましょう。
2011年 東北地方太平洋沖地震
- マグニチュード:9.0
- 最大震度:7(宮城県栗原市)
- 震源の深さ:約24km
- 東京での震度:5強
マグニチュード9.0という巨大なエネルギーでしたが、最大震度は7です。震度には上限(震度7)があるため、マグニチュードが極端に大きくても震度は7を超えません。
2016年 熊本地震(本震)
- マグニチュード:7.3
- 最大震度:7(熊本県益城町・西原村)
- 震源の深さ:約12km
震源が浅かったため、マグニチュードは東北地方太平洋沖地震より小さいものの、直上では震度7を観測しました。
世界のスケールとの違い
日本の震度階級は10段階ですが、世界では「改正メルカリ震度階級」(12段階)が広く使われています。
| 日本の震度階級 | 改正メルカリ震度階級 |
|---|---|
| 10段階(0~7) | 12段階(I~XII) |
| 計測震度計で自動測定 | 被害状況から判定 |
| 日本独自 | 国際的に使用 |
日本の震度階級は計測器による客観的な測定に基づいており、世界的に見ても精度の高いシステムです。
まとめ
マグニチュードは地震そのもののエネルギー規模を示し、ひとつの地震に対してひとつの値が決まります。一方、震度はある地点での揺れの強さを示し、場所によって異なります。防災情報を正しく理解するためには、この2つの指標の違いを知っておくことが重要です。