マグニチュード(magnitude)とは、地震が発するエネルギーの大きさを表した指標値である。1935年に、アメリカの地震学者チャールズ・リヒター(以下単に「リヒター」)によって初めて定義された。マグニチュードはエネルギーの対数をとったもので、マグニチュードが2増えるとエネルギーは1000倍になる。なお、英語圏ではリクター・スケール(Richter scale、リヒターの英語読み)との表記が一般的である。
一般に使われるマグニチュードでは、概ね8(表面波マグニチュードで8.5、実体波マグニチュードでは7程度)を超えると数値が頭打ち傾向になるため、より正確に地震の規模を表す指標として、モーメント・マグニチュードが考案され、地震学では広く使われている。
ある地点における地震の揺れ(地震動)の程度を表した震度とは異なる。
なお、magnitudeは「大きさ・重要度」という英語(名詞)であり、とりわけ対数スケールを用いた数量の比較の術語として用いられる。天体の等級も英語でマグニチュードと言う。
目次
1 マグニチュードと地震のエネルギー
2 一般的なマグニチュードの種類
2.1 リヒターのマグニチュード ML
2.2 表面波マグニチュード Ms
2.3 実体波マグニチュード mB
2.4 モーメント・マグニチュード Mw
2.5 気象庁マグニチュード(2003年9月24日以前)
2.6 気象庁マグニチュード(2003年9月25日以降)
3 特殊なマグニチュードの種類
3.1 地震動継続時間から求めるマグニチュード
3.2 有感半径から求めるマグニチュードML
3.3 震度4,5,6の範囲から求めるマグニチュード
3.4 微小地震のマグニチュード
3.5 津波マグニチュードMt
4 マグニチュードの目安
4.1 規模の目安
4.2 頻度の目安
5 関連項目
6 参考文献
7 外部リンク
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地震が発するエネルギーの大きさをE(単位:J(ジュール))、マグニチュードをMとするとlog10E = 4.8 + 1.5M
という関係がある(マグニチュードの計算に用いる対数は常用対数である)。このことと一般的な波動の性質から、マグニチュードが1増えるとエネルギーは101.5倍(倍、およそ32倍)になる。
以下、振幅という場合は片振幅(中心値からの振幅)を意味する。
リヒターは、ウッド・アンダーソン型地震計(2800倍)の最大振幅A(単位:μm)を震央からの距離100kmのところに値に換算したものの常用対数をマグニチュードとした。従って、地震波の振幅が10倍大きくなるごとに、マグニチュードが1ずつあがる。ML = log10A
グーテンベルク(1945)は、表面波マグニチュードをMs = log Ah + 1.656 log Δ + 1.818 + C
で定義した。ここで、Ahは表面波水平成分の最大振幅、Δは震央距離(角度)、Cは観測点ごとの補正値である。
これとほぼ同じであるが、国際地震学地球内部物理学協会の勧告(1967)では、Ms = log (A/T) + 1.66 log Δ + 3.30 (20° ≦ Δ ≦ 60°)
としている。Aは表面は水平成分の最大振幅(μm)、Tは周期(秒)である。
グーテンベルクおよびリヒター(1956)は、実体波マグニチュードをmB = log (A / T) + Q(h,Δ)
で定義した。Aは最大振幅、Tはその周期、Qは震源の深さhと震央距離Δの関数である。経験的に、mb = 0.63 Ms + 2.5
が成り立つ。