災害・安全

【地震の強さを表す】震度・マグニチュード・ガル・カインを解説!!

1papa

イチパパ(@1papa_life)です。今回は地震の強さを表す「 震度 ・ マグニチュード ・ ガル ・ カイン 」の4つの単位について解説します。

地震が発生するとニュースで速報が流れますが、そのときによく耳にする単位は「震度」や「マグニチュード」の2つです。

この2つの単位は数字が大きくなるほど、強い地震ということは理解できるのですが、実際にどのくらいの規模なのかとなると分かりづらい部分があります。

ただ、南海トラフ地震もいつ起こるか分かりませんし、地震が多い日本で暮らしていく上では知識として知っておくべきことでもあります。

今回は、よく耳にする「震度」「マグニチュード」に加えて、専門的な分野で用いられる「ガル」「カイン」といった地震に強さを表す単位を解説していきます。

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地震の強さを表す4つの単位

地震の強さを表すときには、緊急地震速報などでよく耳にする「震度」「マグニチュード」に加えて、「ガル」「カイン」といった単位が用いられます。

毎日のように使う単位ではありませんが、もしものときのためにどのような意味を持つのかを理解しておきましょう

地震の強さを表す4つの単位

「震度」地震の揺れの大きさ

震度は、地震が起きたときの各地点の揺れの大きさを表したものです。

震度の強さは「0・1・2・3・4・5弱・5強・6弱・6強・7」の10段階に分けられています。

震度の観測は?

地震の発生時には、気象庁が「地震の震度」を発表します。

この震度は、気象庁・地方公共団体・国立研究開発法人防災科学技術研究所が、全国各地に設置した震度観測点で観測したものになります。

ちなみに、震度という単位は日本のみで使用されている独自の単位であり、外国では使用されていません。

10段階の震度

気象庁が発表している震度と地震の揺れ、災害の規模の目安は以下の通りです。

震度0
【地震の強さを表す】震度・マグニチュード・ガル・カインを解説!!

ほとんどの人は地震の揺れを感じません。

震度1
【地震の強さを表す】震度・マグニチュード・ガル・カインを解説!!

屋内で静かにしている人の中には、地震の揺れをわずかに感じる人もいます。

震度2
【地震の強さを表す】震度・マグニチュード・ガル・カインを解説!!

屋内で静かにしている人の大半が、地震の揺れを感じます。

震度3
【地震の強さを表す】震度・マグニチュード・ガル・カインを解説!!

屋内にいる人のほとんどが、地震の揺れを感じます。

震度4
【地震の強さを表す】震度・マグニチュード・ガル・カインを解説!!
  • ほとんどの人が地震の揺れに驚きます。
  • 電灯などの吊り下げている物は大きく揺れます。
  • 安定していない置物は倒れることがあります。
震度5弱
【地震の強さを表す】震度・マグニチュード・ガル・カインを解説!!
  • 大半の人が恐怖を覚え、なにか物につかまりたいと感じます。
  • 棚にある食器類や本が落ちることがあります。
  • 固定していない家具が移動することがあります。
  • 不安定な家具は倒れることがあります。
震度5強
【地震の強さを表す】震度・マグニチュード・ガル・カインを解説!!
  • 物につかまらないと歩くことが難しいです。
  • 棚にある食器類や本で落ちる物が多くなります。
  • 固定していない家具が倒れることがあります。
  • 補強されていないブロック塀が崩れることがあります。
震度6弱
【地震の強さを表す】震度・マグニチュード・ガル・カインを解説!!
  • 立っていることが困難になります。
  • 固定していない家具の大半は移動し、倒れるものもあります。
  • ドアが開かなくなることがあります。
  • 壁のタイルや窓ガラスが破損し、落下することがあります。
  • 耐震性の低い木造建物は、瓦が落下したり建物が傾いたりすることもあります。
震度6強
【地震の強さを表す】震度・マグニチュード・ガル・カインを解説!!
  • はわないと動くことができません。飛ばされることもあります。
  • 固定していない家具のほとんどが移動し、倒れるものが多くなります。
  • 耐震性の低い木造建物は、傾くものや倒れるものが多くなります。
  • 大きな地割れが起きたり、大規模な地すべりや土砂崩れが発生することがあります。
震度7
【地震の強さを表す】震度・マグニチュード・ガル・カインを解説!!
  • 耐震性の低い木造建物は、傾くものや倒れるものがさらに多くなります。
  • 耐震性の高い木造建物でもまれに傾くことがあります。
  • 耐震性の低い鉄筋コンクリート造の建物では、倒れるものが多くなります。

「マグニチュード(M)」地震のエネルギーの大きさ

マグニチュード(M)は、地震の震源域で生じたエネルギーの大きさを表したものです。

前述した「震度」とはまったく異なるものなので注意が必要です。

マグニチュードの値が大きくなるほど地震のエネルギーも大きくなり、1増えると約31.6倍に、2増えると約1000倍になります。

ちなみに、マグニチュード10が地球上で発生しうる最大の地震と言われていて、マグニチュード12は地球が真っ二つに割れた場合のエネルギーの大きさになります。

【地震の強さを表す】震度・マグニチュード・ガル・カインを解説!!
引用元:鹿島

地震の大きさや日本での発生頻度

マグニチュード(M)の「地震の大きさ」と「日本での発生頻度」です。

マグニチュード(M)地震の大きさ日本での頻度
1以下極微小地震無数に発生
1~3微小地震1時間に10回程度
3~5小地震1日に数回程度
5~7中地震1年に10~15回程度
7以上大地震1年に1~2回程度
8クラス巨大地震10年に1回程度

地震の規模によっての被害予想

マグニチュード(M)の地震の規模によっての被害予測です。

マグニチュード(M)起こりえる被害
1以下揺れを感じない
1~2揺れを感じない
2~3震源が浅ければ、まれに揺れを感じる
3~4震央付近で揺れを感じることがある
4~5震央付近で揺れを感じる
震源が浅いと軽い被害が出る
5~6震央付近で被害が出ることがある
6~7震央付近で小さい被害が出る
M7に近いと場合によっては大きな被害が出る
7~8地震が内陸で起これば大災害になる
地震が海底で起これば津波が発生する
8~9地震が内陸で起これば広い範囲が大災害になる
地震が海底で起これば大津波が発生する
9以上数100~1000kmの範囲で地殻変動が起こる
広い範囲に大災害と大津波が起きる

「ガル」地震の瞬間的な加速度

ガルは人や建物に瞬間的にかかる力のことで、地震の揺れの強さを表すことに用いる加速度の単位になります。

1ガル=1cm/s2

地震の観測地点において、地震動の加速度が1秒間にどれだけ変化したかを表していて、この加速度が毎秒1㎝ずつ早くなる加速状態が1ガルになります。

地震が起きた場合には、その場所において○○ガルの加速度が生じたと表します。

例.車やジェットコースター

自動車が急発進をすると体が座席に強く押し付けられます。

これは車の加速度の影響によるものですが、アクセルを強く踏み込み車が前に進もうとする力が強くなるほど、体に対してかかる力も強くなります。

ジェットコースターでは、車以上に激しく体に対してかかる力が強くなります。

ちなみに、980ガルが地球の重力1Gとなり、車やジェットコースターにおいては「Gがかかる」という表現を使っています。

車やジェットコースターの場合に加速度は一定方向にしかかかりませんが、地震の場合には多方向にかかることになります。

「カイン」地震の強さを速度で表す

カインは地震の強さを速度の単位で表したものです。

1カイン=1cm/s

ガルが瞬間的な加速度であるのに対して、カインは加速度に時間をかけてエネルギーの大きさを表しています。

同じ加速度(ガル)の地震であっても、揺れる時間が長いほど建物に与える影響は大きくなります。

そのため、地震による建物への影響を考えるときには「カイン」を用いることが多くなっています。

建物に与えられるエネルギー

加速度30㎞/s2で1秒間進んだ車の速度は30㎞/sですが、これが2秒間であった場合には、60㎞/sになります。

同じように、地震もどのくらいの時間継続して揺れたかで建物に与えるエネルギーは異なってきます。

ガルはその瞬間にかかる加速度で表しましたが、その加速度もどのくらいの時間継続したかでエネルギーが変化します。

【地震の強さを表す】震度・マグニチュード・ガル・カインを解説!!|まとめ

今回は、地震の強さについて「震度」 「マグニチュード」 「ガル」 「カイン」の4つの単位を解説しました。

地震はいつ起きるか分かりません。

正しい知識を持ち、正しい準備をしっかりしておきましょう。

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