技能一覧 › 高校地学 地震と火山(知識)

緊急地震速報のしくみ

震源に近い観測点で P 波をとらえて S 波の到達前に知らせるしくみと、震源に近い地域では間に合わないことがあるという限界について、正しい記述を選べる

前提

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説明

緊急地震速報は、地震が起こった直後に、強い揺れ(主要動)が届く前に「まもなく強い揺れが来る」ことを知らせるしくみです。この技能では、P 波と S 波の速さの違いと、地震波よりはるかに速い通信を組み合わせることで、なぜ揺れの前に知らせることができるのかを理解します。あわせて、震源に近い地域では速報が間に合わないことがある、という限界についても、正しい記述を選べるようになります。

なぜそうしてよいのか

地震が起こると、震源から P 波と S 波が同時に出ますが、P 波(地表付近でおよそ 6〜7 km/s)は S 波(およそ 3.5〜4 km/s)より速く伝わります。そして、大きな揺れ(主要動)をもたらすのはあとから届く S 波です。そこで、震源の近くにある観測点で、先に届いた P 波をとらえ、その記録から震源の位置や地震の規模(マグニチュード)をすばやく推定し、各地の震度や S 波が届く時刻を予測します。この情報は電気信号や電波で送られ、その速さは地震波とは比べものにならないほど速いので、離れた地域には S 波(主要動)が届く前に知らせることができます。

たとえば、震源から 100 km 離れた地点を考えます。S 波を 4 km/s とすると、S 波が届くのは地震発生から 秒後です。震源のすぐ近くの観測点が地震発生の数秒後に P 波をとらえ、解析と発表にさらに数秒かかったとしても、速報はこの地点に S 波より 10 秒以上早く届きます。この時間を使って、身を守る行動をとったり、列車を減速させたりできます。

一方で、このしくみには限界があります。速報は、地震が起こり、P 波が観測点に届き、それを解析してからでないと出せません。震源のすぐ近くの地域では、S 波も地震発生から数秒で届いてしまうので、速報が強い揺れに間に合わないことがあります。また、短い時間の P 波だけから推定するので、震源やマグニチュード、予測した震度には誤差が生じることがあります。そして、緊急地震速報は「すでに起こった地震」の揺れを先回りして知らせるものであり、地震が起こる前に発生を予知するものではありません。

手順

  1. 文が速報の「しくみ」について述べているのか、「限界」について述べているのかを見分ける

  2. しくみの文なら:震源に近い観測点で P 波をとらえ、震源・マグニチュードを推定し、各地の震度と S 波の到達時刻を予測して知らせる、という流れと照らし合わせる

  3. なぜ間に合うのかを確かめる:P 波は S 波より速く、さらに通信(電気信号・電波)は地震波よりはるかに速いので、離れた地域には S 波より先に届く

  4. 限界の文なら:震源に近い地域では S 波がすぐに届くので間に合わないことがある、推定に誤差が出ることがある、地震発生前の予知ではない、という点と照らし合わせる

例題

緊急地震速報について述べた文として正しいものを、次のア〜エのうちから 1 つ選べ。

ア 震源に近い観測点で S 波をとらえてから、P 波が各地に届く前に知らせるしくみである。
イ P 波をとらえた情報は地震波よりはるかに速く伝えられるので、震源からの距離に関係なく、どの地域でも強い揺れの前に速報が届く。
ウ 震源に近い観測点で P 波をとらえて震源や規模を推定し、S 波による強い揺れが届く前に知らせるしくみであり、震源に近い地域では速報が間に合わないことがある。
エ 地震が発生する前に、地震の発生を予知して知らせるしくみである。

例題の解答

手順 1 で、各文がしくみ・限界のどちらについて述べているかを確認して判断する。

ア:しくみの文。手順 2 より、とらえるのは先に届く P 波であり、強い揺れをもたらす S 波が届く前に知らせる。P 波と S 波が逆になっている。よって誤り。

イ:限界にかかわる文。手順 4 より、震源に近い地域では S 波がすぐに届くので、速報が間に合わないことがある。「どの地域でも」は誤り。

ウ:前半はしくみの文で、手順 2・3 の内容と一致する。後半は限界の文で、手順 4 の内容と一致する。よって正しい。

エ:手順 4 より、緊急地震速報は地震が起こった後に P 波をとらえて出すものであり、発生前の予知ではない。よって誤り。

したがって、正しいものはウである。

答え:

ウ

よくある誤り

この説明は AI が書き、別の AI が例題を独立に解いて答えを確かめ、説明を一歩ずつ査読しました。

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