地震 気象・災害

日本の震度は日本だけの基準 気象庁震度階級と世界で使われる震度階級・スケール

 

日本で使われている震度 正式名は気象庁震度階級

気象庁震度階級は、日本でのみ使用されている独自の 震度階級で、地震の揺れの大きさを階級制で表す指標です。

日本国内では多くの場合、気象庁震度階級を略して「震度」と表現しています。

以前は体感で震度観測を行っていましたが、現在は器械を使います。

器機で得られた加速度波形から計測震度を計算することにより震度を求めます。

計測震度の計算には、加速度の大きさの他に、揺れの周期や継続時間も考慮しますので、最大加速度が大きい場所が震度も大きくなるとは限りません。また、地震動は地震や観測点の地盤や地形などによっても異なります。(気象庁)

 

気象庁震度階級表

気象庁の震度階級は、「震度0」「震度1」「震度2」「震度3」「震度4」「震度5弱」「震度5強」「震度6弱」「震度6強」「震度7」の10階級です。

震度階級計測震度
0.5未満
0.5以上1.5未満
1.5以上2.5未満
2.5以上3.5未満
3.5以上4.5未満
5弱4.5以上5.0未満
5強5.0以上5.5未満
6弱5.5以上6.0未満
6強6.0以上6.5未満
6.5以上

 

計測震度

現在、気象庁では、機械のみで震度階級を計測しています。

計測震度は、震度計内部で、

1. ディジタル加速度記録3成分(水平動2成分、上下動1成分)のそれぞれのフーリエ変換を求める

2. 地震波の周期による影響を補正するフィルターを掛ける

3. 逆フーリエ変換を行い、時刻歴の波形にもどす

4. 得られたフィルター処理済みの3成分の波形をベクトル的に合成をする

5. ベクトル波形の絶対値がある値 a 以上となる時間の合計を計算したとき、これがちょうど 0.3秒となるような a を求める

6 5.で求めた a を、I = 2 log a + 0.94 により計測震度 I を計算する。計算された I の小数第3位を四捨五入し、小数第2位を切り捨てたものを計測震度とする

※地震情報などにより発表される震度階級は、観測点における揺れの強さの程度を数値化した計測震度から換算したもの

(気象庁)

 

地震と揺れの目安

 

 

世界各国で使われる震度階級

メルカリ震度階級

英: Mercalli intensity scale

ある地点における地震の程度(地震動)を表現する指標。地球表面の構造物に与える影響や人間が感じる揺れの大きさに基づいて、人が判定する。

世界で数種類使用されている震度階級の1つであり、日本における気象庁震度階級にあたる。

1873年考案のロッシ・フォレル震度階級(10段階)をもとにして、1884年にイタリアの火山学者ジュゼッペ・メルカリによって考案された。

1902年には12段階に修正したものをアドルフォ・カンカーニが発表、1906年にはメルカリが再修正したものを発表した。

1931年、アメリカの2人の地震学者ハリー・ウッドとフランク・ニューマンによって修正されたものが発表された。このときの震度階級はメルカリ・ウッド・ニューマン震度階級(MWN)と呼ばれる。

現在のメルカリ震度階級はMCSかMWNが用いられており、改正メルカリ震度階級(MMまたはMMI)として知られている。アメリカなどで使用されている。

メルカリ震度階級は過去の地震の被害状況をもとに、被害の大きさの違いが明瞭に分かるよう区分されており、日本の気象庁震度階級のように計器観測に基づく数値により厳密に定義されたものではない。一般に、小さな揺れの場合には人間の感じた揺れの大きさに基づいて判断され、揺れが大きい場合には地形や植生などの自然、ビルや家屋、橋、ダムなどの建築物、構造物の被害状況に基づいて判断される。

 

メルカリ震度階級表

震度階級揺れによる影響速度加速度
I極めて弱いほとんどの人は揺れを感じない。0.1cm/s以下1.0gal以下
II非常に弱い高い建物の上層階におり、安静にしている状態の人が揺れを感じる。0.1 - 1.1cm/s1.0 - 2.1gal
III弱い高い建物の上層階にいる多くの人が揺れを感じる。駐車されている自動車がわずかに揺れる。2.1 - 5.0gal
IVやや弱い屋内にいる人の多くが揺れを感じる。眠っている人の一部が目を覚ます。食器棚がカタカタと揺れる。1.1 - 3.4cm/s5.0 - 10gal
Vやや強い多くの人が揺れを感じる。眠っている人の多くが目を覚ます。食器棚から食器が滑り落ちる。3.4 - 8.1cm/s10 - 21gal
VI強いほぼすべての人が揺れを感じる。多くの人が不安を感じ、まっすぐに歩くことができない。本棚から本が滑り落ちる。8.1 - 16cm/s21 - 44gal
VII非常に強い立っていることが難しい。軽い家具が転倒し、造りの弱い建造物が一部損壊する。自動車を運転している人の多くが揺れを感じる。16 - 31cm/s44 - 94gal
VIII極めて強い重い家具が転倒し、多くの建造物が一部損壊する。31 - 60cm/s94 - 202gal
IX破壊的多くの人が混乱に陥る。頑丈な建造物が一部損壊し、多くの建造物が半壊する。60 - 116cm/s202 - 432gal
X破滅的頑丈な建造物が半壊し、多くの建造物が全壊する。116cm/s以上432gal以上
XI壊滅的頑丈な建造物が全壊し、橋が崩落する。
XII絶望的あらゆるものが崩壊する。

 

メドヴェーデフ・シュポンホイアー・カルニク震度階級

英: Medvedev-Sponheuer-Karnik scale

ある地点における地震の程度を表現する指標。MSK震度階級と略されることが多い。1964年に成立し、ロシアなどのCIS諸国や、東欧諸国、イスラエル、インドなどで使用されている。

 

メドヴェーデフ・シュポンホイアー・カルニク震度階級表

震度階級揺れによる影響加速度
I無感人体感覚の限界以下。地震計のみに検知。12gal以下
IIほとんど感じない高い建物の上層階におり、静止している人が揺れを感じる。
III一部の人にわかる室内で少数の人間に感知される。
IV大部分の人にわかる室内の大部分の人に、野外の少数の人に感知される。容器の液体がかすかに震える。怖がる人はいない。
V目を覚ます室内のすべての人に、野外の多くの人に感知される。眠っている人の多くは目を覚ます。不安定な物体は転倒したり移動することがある。12 - 25gal
VI恐怖室内でも野外でもほぼすべての人に感知される。少数の人は平衡を失う。少数例として本棚から本が滑り落ちる。25 - 50gal
VII一部の建物に被害多くの人は立っていることが難しい。自動車を運転している人にも感知される。水面に波が生ずる。50 - 100gal
VIII一部の建物に破壊恐怖と恐慌。重い家具が動き、一部は転倒する。墓石は転倒し、石壁は崩れる。地面に数cm幅のひびがはいる。94 - 202gal
IX建物一般に被害一般に恐慌状態。家具に相当の被害。一部の鉄道レールが曲がり、道路に被害。100 - 200gal
X建物一般に破壊ダムや堤防にも致命的な被害。アスファルトの道路が波打つ。400 - 800gal
XI大災害頑丈な構造物に重大な被害。道路は役に立たなくなる。埋設管は破壊される。多くの地すべりや山崩れが起こる。800gal以上
XII景色が変わる地上・地下すべての構造物が大被害を受けるか破壊される。地表面は全く変わる。

 

ヨーロッパ震度階級

英: European macroseismic scale、EMS

ヨーロッパ諸国で使用されている震度階級。

ヨーロッパ地震学委員会によって1988年ごろに提案された。

1から12までの12階級からなる。1998年に修正されている。

 

ヨーロッパ震度階級表

震度揺れによる影響
I人は揺れを感じない。
II建物の上層部で、安静にしている人の一部のみ揺れを感じる。
III室内にいる数人が揺れを感じる。
IV屋内では多くの人が揺れを感じ、屋外でも揺れを感じる人がいる。窓やドア、食器などが音を立てることがある。建物への被害はない。
V多くの人が揺れを感じ、眠っている人は目を覚ます。建物などがかなり揺れる。
VIほとんどの人が揺れを感じ、建物に亀裂などの被害が出る。
VII家具が移動したり、棚から物が落下したりする。壁にひびが入ることがある。
VIII家具が転倒し、多くの建物に被害が出る。煙突が壊れることもある。車の運転者も揺れを感じる。
IX建物の多くが倒壊し、全壊するものもある。
X地すべりなどが起こる。
XIほとんどの建物が倒壊する。
XIIほとんどの構造物が破壊される。

 

中国震度階級

中国語: 中国地震烈度表

英:China seismic intensity scale, CSIS

中華人民共和国で使われる震度階級であり、IからXIIの12階級からなる。

中国地震局により最初に正式に設けられ、1980年に制定された(1999年改正が行われている)。

なお、ヨーロッパ震度階級やメルカリ震度階級も中国震度階級と同様に12階級である。

 

中国震度階級表

震度(「烈度」)平均損傷指数最大加速度(m/s2)
I  
II  
III  
IV  
V 0.31 (0.22 - 0.44)
VI0 - 0.100.63 (0.45 - 0.89)
VII0.11 - 0.301.25 (0.90 - 1.77)
VIII0.31 - 0.502.50 (1.78 - 3.53)
IX0.51 - 0.705.00 (3.54 - 7.07)
X0.71 - 0.9010.00 (7.08 - 14.14)
XI0.91 - 1.00 
XII 

 

中央気象局震度階級(台湾)

中国語: 交通部中央氣象局地震震度分級

台湾で使用される地震の震度階級。

台湾中央気象局が、1999年の集集地震発生後の2000年に制定した。

当初は、1996年9月30日以前の、日本の旧・気象庁震度階級を参考にした震度0級から7級までの8段階の震度階級であった。

この震度階級は最大地動加速度 (PGV)を単純に換算したものであったが、この計算方法では短周期地震動による瞬間的な加速度によって、観測震度から予想される被害状況と実際の被害状況に著しい差異が生じることが多くなっていた。

これを是正するため2020年1月1日より、震度5級以上を観測した地点は短周期地震動をローパスフィルタに通して震度と対応する被害状況に近づけさせるよう計算方法を変更し、また震度階級も改正気象庁震度階級と同様の5弱、5強、6弱、6強に細分した震度0級から7級までの10段階の震度階級に変更された。

 

中央気象局震度階級表

震度加速度 (cm/sec2)速度 (cm/sec)
0級無感<0.8<0.2
1級微震0.8~2.50.2~0.7
2級輕震(軽震)2.5~8.00.7~1.9
3級弱震8.0~251.9~5.7
4級中震25~805.7~15
55弱強震80~14015~30
5強140~25030~50
66弱烈震250~44050~80
6強440~80080~140
7級劇震(激震)>800>140

 

ロッシ・フォレル震度階級

英: Rossi–Forel scale

地震の震度階級の1つ。ヨーロッパなどで使用されていた。イタリアの地震学者・ミケーレ・ステファノ・デ・ロッシと、スイスの科学者・フランソワ=アルフォンス・フォーレルによって考案されたため、この名で呼ばれる。

1873年ごろに出てきた地震の強さをIからXの10階級に分類した震度階級であったが、Xの適用範囲が広すぎる問題があり、またヨーロッパの生活を基にした基準でもあった。そのため、後にロッシ・フォレル震度階級を基にした「メルカリ震度階級」が登場すると、ロッシ・フォレル震度階級が使用される機会は少なくなった。

 

ロッシ・フォレル震度階級一覧

下に行くほど(数字が大きくなるほど)揺れは大きい。
I(Microseismic tremor)
II(Extremely feeble tremor)
III(Feeble tremor)
IV(Slight tremor)
V(Moderate tremor)
VI(Strong tremor)
VII(Very strong tremor)
VIII(Damaging tremor)
IX(Devastating tremor)
X(Extremely high intensity tremor)

 

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