表面最大加速度
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表面最大加速度(ひょうめんさいだいかそくど、英語: peak ground acceleration, PGAと略される。また design basis earthquake ground motion、DBEGMとも)とは、地震での地表での加速度の最大値の測定値であり、地震工学における重要な入力パラメータである[1]。単に最大加速度と呼ばれる事も多い。

震度と同様、ある場所においてどれだけ強く地面が揺れたかを表すものである。マグニチュードとは異なり、地震全体のエネルギーを示すものではない。

地震においては建築物やインフラストラクチャーの被害は、地震のマグニチュードよりも、地震動により強く関係する。中程度の地震では表面最大加速度が被害の最大の決定要因である。強い地震では被害は表面最大速度により強く依存する[2]
物理的説明

地震において地面は水平2方向と垂直方向に振動する。表面最大加速度はこれらの加速度である。他方表面最大速度は最大の速度、最大変位(peak displacement)は地震の前後でのずれた距離である[3][4]。これらの値は地震により異なり、また一つの地震でも、場所により異なる。違いの要因には断層の長さやマグニチュード震源の深さ、震源からの距離、地震の続いた時間の流さ、揺れの周期、地質が含まれる。震源の浅い地震では、中深度よりも強い揺れ(加速度)を生じる。これは地表に近いところでエネルギーが解放されるためである[5]

表面最大加速度はg(重力加速度、ジー)やm/s2[3]ガルを単位として表される。1ガルは0.01m/s2に、1gは981ガルに等しい。

地質は最大加速度に強く影響し、数kmの範囲内でも極端に変わり得る。特に中程度から強い地震ではそうである[6]。表面最大加速度を左右する条件は複雑であり、同程度のマグニチュードの地震でも全く異なる結果になり得る。中程度のマグニチュードの地震がより大きなマグニチュードの地震よりも大きな表面最大加速度をもたらす事も多い。

表面加速度は3方向で計測される。垂直と、直交する水平2方向(しばしば南北と東西にとられる)である。これらの各方向ごとの最大加速度が記録され、各々の最大値がしばしば報告される。あるいは結合値を報告することもできる。水平表面最大加速度は、2成分のうちで大きい方を選ぶ、平均を取る、またはベクトル和、のいずれかで得られる。垂直成分を考慮することで、3成分の値を得る事もできる。

地震工学では、有効最大加速度(英語: effective peak acceleration, EPA)もよく使われる。
測定値と体感の比較詳細は「震度」を参照

最大加速度は加速度計による測定値である。強さの尺度としては体感を用いる、つまり目撃による報告、感じた揺れの強さ、起こった損害を用いるものもある。両者には相関があるが、単純に一致する訳ではない。
過去の大きな地震での最大加速度

最大加速度
(一方向)最大加速度
(ベクトル和)マグニチュード震源の深さ死者地震
2.7g
[7]2.99g[8][9]9.030km[10]15000以上[11]2011年東北地方太平洋沖地震
2.2g[12][13]6.3[14]05km1812011年カンタベリー地震(2月)
2.13g[15]6.3[14]06km12011年カンタベリー地震(6月、June 2011 Christchurch earthquake)
4.36g[16]6.9/7.208km122008年岩手・宮城内陸地震
1.7g[17]6.719km571994年ノースリッジ地震
1.47g[18]7.2[19]66km[19]42011年宮城県沖の地震
1.26g[20][21]7.110km02010年カンタベリー地震
1.01g[22]6.610km112007年新潟県中越沖地震
1.01g[23]7.308km2415

1999年台湾大震災
0.8g6.816km64341995年阪神・淡路大震災
0.78g[24]8.823km[25]5212010年チリ地震
0.6g[26]6.010km1431999年ギリシャ地震(1999 Athens earthquake)
0.51g[27]6.46122005年イラン地震(2005 Zarand Earthquake)
0.5g[17]7.013km92000 - 3160002010年ハイチ地震
0.438g[28]7.744km271978年宮城県沖地震
0.367g[29]5.201km92011年スペイン地震(2011 Lorca Earthquake)
0.25 - 0.3g[30]9.533km1655[31]1960年チリ地震
0.24g[32]6.46282004年モロッコ地震(2004 Morocco earthquake)
0.18g[33]9.223km1431964年アラスカ地震

出典^ “ ⇒Nuclear Power Plants and Earthquakes”. 2011年4月8日閲覧。
^ “ShakeMap Scientific Background. Rapid Instrumental Intensity Maps.”. Earthquake Hazards Program. U. S. Geological Survey. 2011年3月22日閲覧。
^ a b “Explanation of Parameters”. Geologic Hazards Science Center. U.S. Geological Survey. 2011年3月22日閲覧。
^ Lorant, Gabor (2010年6月17日). “ ⇒Seismic Design Principles”. Whole Building Design Guide. National Institute of Building Sciences. 2011年3月15日閲覧。
^ “Magnitude 6.6 - NEAR THE WEST COAST OF HONSHU, JAPAN”. Earthquake summary. USGS (2001年7月16日). 2011年3月15日閲覧。
^ “ShakeMap Scientific Background. Peak Acceleration Maps.”. Earthquake Hazards Program. U. S. Geological Survey. 2011年3月22日閲覧。
^ Erol Kalkan, Volkan Sevilgen (2011年3月17日). “March 11, 2011 M9.0 Tohoku, Japan Earthquake:Preliminary results”. United States Geological Survey. 2011年3月22日閲覧。
^[1]
^ “ ⇒2011 Off the Pacific Coast of Tohoku earthquake, Strong Ground Motion”. National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention. 2011年3月18日閲覧。
^ [2]
^ “ ⇒Damage Situation and Police Countermeasures associated with 2011Tohoku District - off the Pacific Earthquake”. Emergency Disaster Countermeasures Headquarters. National Police Agency of Japan. 2011年9月13日閲覧。
^ “ ⇒Feb 22 2011 - Christchurch badly damaged by magnitude 6.3 earthquake”. Geonet. GNS Science (2011年2月23日). 2011年2月24日閲覧。
^ “ ⇒PGA intensity map”. Geonet. GNS Science. 2011年2月24日閲覧。
^ a b “ ⇒New Zealand Earthquake Report - Feb 22 2011 at 12:51 pm(NZDT)”. Geonet. GNS Science (2011年2月22日). 2011年2月24日閲覧。
^ “ ⇒PGA intensity map”. Geonet. GNS Science. 2011年6月14日閲覧。
^ Masumi Yamada et al (July/August 2010). “ ⇒Spatially Dense Velocity Structure Exploration in the Source Region of the Iwate-Miyagi Nairiku Earthquake”. Seismological Research Letters v. 81; no. 4;. Seismological Society of America. p. 597-604. 2011年3月21日閲覧。
^ a b Lin, Rong-Gong; Allen, Sam (2011年2月26日). ⇒“New Zealand quake raises questions about L.A. buildings”. Los Angeles Times (Tribune). ⇒http://www.latimes.com/news/local/la-me-quake-california-20110226,0,1231448.story 2011年2月27日閲覧。 
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^ a b [4]
^ Carter, Hamish (2011年2月24日). ⇒“Technically it's just an aftershock”. New Zealand Herald (APN Holdings). ⇒http://www.nzherald.co.nz/opinion/news/article.cfm?c_id=466&objectid=10708275 2011年2月24日閲覧。 
^ “ ⇒M 7.1, Darfield(Canterbury), September 4, 2010”. GeoNet. GNS Science. 2011年3月7日閲覧。
^ Katsuhiko, Ishibashi (2001年8月11日). ⇒“Why Worry? Japan's Nuclear Plants at Grave Risk From Quake Damage”. Japan Focus (Asia Pacific Journal). ⇒http://www.japanfocus.org/-Ishibashi-Katsuhiko/2495 2011年3月15日閲覧。 
^ Central Weather Bureau.(2 September 2004). [5]. Retrieved 21 March 2011.
^ “ ⇒Informe Tecnico Terremoto Cauquenes 27 de Febrero de 2010 Actualizado 27 de Mayo 2010”. 2011年9月13日閲覧。
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^ Anastasiadis A. N., et al. “ ⇒The Athens(Greece) Earthquake of September 7, 1999:Preliminary Report on Strong Motion Data and Structural Response”. Institute of Engineering Seismology and Earthquake Engineering. MCEER. 2011年3月22日閲覧。
^ “ ⇒Earthquake Mw 6.3 in Iran on February 22nd, 2005 at 02:25 UTC”. European-Mediterranean Seismological Centre. 2011年3月7日閲覧。
^ Brady, A. Gerald (1980). An investigation of the Miyagi-ken-oki, Japan, earthquake of June 12, 1978. National Bureau of Standards. pp. 123. https://books.google.co.jp/books?id=qEuWntnoZzYC&pg=PA123&redir_esc=y&hl=ja#v=snippet&q=ground%20acceleration&f=false 
^Los terremotos paradojicos - Seismo mortal en Murcia
^Crustal deformation associated with the 1960 earthquake events in the south of Chile
^ Webber, Jude (2010年2月27日). “Massive earthquake batters Chile”. Financial Times. http://www.ft.com/cms/s/0/692c85ec-238a-11df-8b20-00144feab49a.html#axzz1Gz6ocQE5 2011年3月18日閲覧。 
^ USGS Earthquake Hazards Program ≫ Magnitude 6.4 - NEAR NORTH COAST OF MOROCCO
^ National Research Council(U.S.). Committee on the Alaska Earthquake, The great Alaska earthquake of 1964, Volume 1, Part 1, National Academies, 1968 p. 285

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