太郎坊のそよ風

認定NPO法人 富士山測候所を活用する会 オフィシャルブログ

カテゴリ: 地震火山

9月にはモロッコ、10月にはアフガニスタンで大きな被害を出す地震が発生しました。これらはいずれもアルプスーヒマラヤ地震帯の地震活動の原因となるユーラシアプレートとアフリカプレートの衝突に関係するものでした。

今回のブログでは全世界を対象とした地震観測網についてのミニ知識をお届けしたいと思います。
全世界をカバーする世界で最初の地震観測網は1960年代にアメリカにより展開されました。WWSSN (World-Wide Standardized Seismograph Network)という観測網です。これはアメリカが地震学に興味があって観測網を展開したのではなく、地下核実験の探知が目的でした。ちなみに現在は包括的核実験禁止条約により、宇宙空間、大気圏内、水中、地下を含むあらゆる空間における核兵器の実験的爆発及び他の核爆発が禁止されています。しかし残念ながら核開発を推進する国があるのも事実であり、現在も地下核実験を探知するには地震学的な手法に頼らざるを得ないのが実情です。
次の図は初期のWWSSN観測点の分布です。当時の東西冷戦構造を反映した観測点配置となっているのがおわかりになるのではないでしょうか。日本は、長野県の松代に地下核実験探知を主目的とした観測網を今でも展開しています。

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初期のWWSSN観測網(米国地質調査所(USGS)の資料に加筆)

長野県の松代という所は、地震学にとって実に特異な歴史を持っています。ここには気象庁の松代地震観測所が置かれています。今は無人化されてしまいましたが、気象庁の地震観測の拠点となっています。松代が地震観測の拠点となっているのは、実はこの場所に日本最大規模の地下壕が存在したためです。

松代google
松代地震観測所周辺の航空写真(Google Mapより)

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松代地震観測所で管理している地下壕(気象庁公表資料)

まずこの場所は、海からかなり遠い内陸に位置するという事から、日本本土への空襲が避けられなくってきた1944年、大本営の移転が決まったのです。大本営はこの松代の地下に縦横無尽にトンネルを作り、本土決戦の拠点としようとしたのです。
また、地理的な条件だけでなく、信州が「神州」につながるなど地名に品位があることや、民家が少なく機密保持がしやすいことも松代が選ばれた理由でした。日本軍は天皇陛下にもこの松代に疎開して頂くつもりであったため、現在も天皇陛下が使用するはずであった部屋が残されています。

天皇陛下の居室
天皇陛下が使用するはずであった和室(筆者撮影)


核実験探知用の群列地震観測システムは、包括的核実験禁止条約(CTBT)のもと、下図のように松代周辺の直径約10kmの円周上に6か所、円の中心付近に2か所の計8か所に設置した地震観測点からなるシステムです。

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群列地震観測システムの概要(気象庁資料)

これら観測点のデータは、専用回線等でリアルタイムに本庁へ送られ、観測点毎の地震波のわずかな到達時刻差から地震波の到来方向と距離、振幅から地震の規模が求められます。一般に、震源の位置や地震の規模を求めるには、より震源に近い、複数の観測点のデータが用いられますが、松代の群列地震観測システムは、周辺に設置した8か所の地震観測点のデータだけで、近傍で発生する微小な地震から、ある程度規模の大きな地震であれば、世界中の地震の震源を決めることができる優れたシステムで、最近では北朝鮮の核実験探知で大きな成果をあげています。

実はこの場所で、気象庁が観測所が歪み地震計を稼働(1965年8月1日)した直後の1965年8月3日から、のちに「松代群発地震」と呼ばれる日本最大の群発地震が発生したのです。この活動は目立った活動だけでも5年半続き、観測された地震総数は70万個を超えるという規模でした。この松代群発地震については、別のブログを用意したいと思います。

(文責:長尾年恭)
(広報委員会)

認定NPO法人富士山測候所を活用する会とは

2004年に無人化され、いずれ取り壊しの運命にあった旧富士山測候所。
富士山測候所を活用する会は、この施設を国から借り受け研究・教育の拠点にしようという構想で、2005年に大気化学や高所医学などの研究者が主体となって立ち上げたNPO法人です。

また
富士山頂という厳しい環境の中、その修理費・維持費や、運営費など
年間3000万円という莫大なコストが掛かるのです。

しかしながら、資金面に関しては、
公的補助もなく研究利用費だけで運営しております。

そこで、皆様からご支援、会員になっていただき未来へ
つなぐ研究の手助けをどうぞよろしくお願いいたします。

本NPOは、認定NPO法人(認定NPO法人は全NPOの2%しかない)です。
ご寄付に関しては、控除もありますので詳しくはウェブサイトなどでご確認ください。

10月7日、アフガニスタン西部で、マグニチュード6.3の地震が発生し、さらに同規模の地震が11日までに複数回発生しました。日本の震度で言えば震度6弱程度であったと推察されます。少なくとも2,000名以上の死亡が確認されているようです。

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米国地質調査所による震源位置とマグニチュードなど

アフガニスタンはこれまで、国の東部で規模の大きな地震が発生することが多く、2022年6月にも東部で1,000人以上が死亡するM5.9の地震が発生しています。

被災地には土やれんがなどを使った耐震性の低い家屋が多く、多数の家屋が倒壊したことで被害が拡大しました。特に一般の住戸はアドビ(Adobe)と呼ばれる日干しレンガが建築材料として多く用いられています。住宅の多くは鉄筋などで補強されておらず、耐震性が低いことから日本の震度階の震度5弱レベルの揺れでも大きく崩れて、人的な被害が発生してしまいます。特に石作りやレンガ作りの建物では、”パンケーキクラッシュ”と呼ばれる崩壊が発生してしまします。パンケーキクラッシュとは、建物を支える柱などが地震の揺れで急激に破壊され、強度が一気に失われ、上の階が下の階に次々に落ちてパンケーキのように床が重なってしまう崩壊様式です。数秒間のうちに建物全体がほぼ真下に崩れることがあり、建物の中にいた人が逃げるのは極めて困難なのです。

この地域はユーラシアプレートとインドプレートの衝突により、ヒマラヤ山脈の東側と西側にも力がかかり、ひずみがたまっています。アフガニスタンやパキスタンには南北にのびる大きな断層があり、1505年や1892年、それに1935年にもマグニチュード7クラスの地震が発生しています。

ちなみにAdobeという名前は、PhotoshopやIllustrator、いまや世界標準となったPDFなどのソフトでおなじみのAdobeと同じですが、名前の由来はどうやら関係無いようです。アドビ(Adobe)の由来は、カリフォルニア州ロスアルトスにある創設者の一人であるジョン・E・ワーノックの自宅の裏に流れているアドビクリーク(Adobe Creek)という川の名前から名付けられたようです。

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adobeとは「日干しレンガ」の事。紀元前3,000年ごろにはすでに
使用されていた。黄土地帯では無尽蔵にある黄土に麦藁などを入れて
水で練って乾燥させればそれで完成。

 今年は2月にトルコ・シリアでの大地震、9月にはモロッコでも大きな被害地震、そしてこのアフガニスタンの地震です。これら3つの地震はすべて世界の3大地震帯(1:環太平洋地震帯、2:中央海嶺系地震帯、3:アルプスーヒマラヤ地震帯)のうちの3番目のアルプスーヒマラヤ地震帯で発生しています。ユーラシアプレートに対して、インドプレートの衝突が世界の屋根と呼ばれるヒマラヤ山脈を作り、今回のアフガニスタン地域にも歪を蓄積しています。ちなみにアラビアプレートの衝突が2月のトルコの地震を引き起こしました。モロッコの地震はアフリカプレートの動きが関係しているのです。

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 次にお示しするのは全世界のプレート分布の図です。プレートテクトニクスは、現代の地球科学においては数学の公理に匹敵する学説となっており、プレートテクトニクスが提唱される前に、どこで地震が発生するかは観測によりわかっていましたが、なぜそこで地震が発生するかはプレートテクトニクス説が出現するまで、説明できなかったのです。

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世界のプレートの分布
(文責:長尾年恭)


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 2023年5月5日、能登半島先端の珠洲市で震度6強を観測する地震が発生しました。当初、マグニチュード(M)は6.3と発表されましたが、現在は6.5に修正されています。7日正午の段階で、死者1名、負傷者33名と報告されています。

 まずは被災された皆様に心よりお見舞い申し上げます。

 能登半島先端地域では、2020年12月頃から地震活動が活発化しており、2022年6月19日には最大震度6弱を観測した地震も発生しています(M5.4)。体に感じない小さな地震(マグニチュード1以上)は、これまでに14,000個以上発生しており、極めて激しい群発地震活動が続いていました。

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 国の地震予知研究でも、各種観測を集中的に実施しており、能登半島先端地域では地殻が隆起している事もわかっています。さらに電磁気学的な構造探査から、この隆起には流体(多分地殻深部からの地下水)が関与している事もわかってきました。

 このような“水”が関与した群発地震の例として、最も顕著なものは、1965年8月から5年半続いた松代群発地震(長野県)だと思います。松代群発地震は、地震発光現象がきちんと写真として撮影されている事でも知られています。

 能登半島周辺では、ここ300年ほどの間に3個の顕著な被害地震が発生していました。それらは以下に示す地震です。

1729年 能登・佐渡地震(亨保能登地震, M6.6-7.0)
現在の輪島市東部や能登半島先端で大きな被害とされている。
1993年 能登半島沖地震(M6.6)
      沖合で発生したため、幸い死者は出なかった。負傷者30名、
        全壊家屋1棟。
2007年 能登半島地震(M6.9) 死者1名、負傷者356名を数えた。

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能登半島で今後最も危惧される事

 能登半島北部には、今回の群発地震活動の領域と2007年の能登半島地震との間に“割れ残り”が存在しています。近い将来(といっても10年後、20年後かもしれません)この割れ残りの部分でマグニチュード7程度の地震が発生する可能性が残されているのです。
 地震における時間の流れ(地質学的な時間)と人間の時間スケールとがあまりにも違うため、地震にとっては10年は一瞬なのですが、過去の地震活動の解析だけでは、現時点でいつ次の地震が発生するかを精度良く言う事は極めて難しいのが実情です。
 そのため、短期・直前予知の実現には、噴火予知と同じく”前兆現象”を捉える事が必要となるのです。

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 能登半島の群発地震は収束する気配がありません。今後も年単位で続くと予想されています。

(文責:長尾年恭)

(広報委員会)




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 日本時間の4月10日夜、カムチャッカ半島のシベルチ(Shiveluch)火山が大規模な噴火を起こしました。噴煙の高さは海抜20キロにも達したとの報告もあります。

 カムチャッカ火山噴火対策チーム(KVERT)は、航空交通への脅威が高まったと発表しました。同チームは、「大規模な火山灰雲」が火山の西側を漂っており、高さ15キロメートルまでに達するような爆発がいつでも発生する可能性があるとして、コードレッドの「航空に関する火山観測所通知」を発表しました。

 航空機への影響は今の所報告されていませんが、カムチャツカ半島東側は頻繁に飛行機が通る航空路のため、これまでも世界で何例か火山灰を吸い込んでエンジンが停止する事故が発生しています。特に今は、ウクライナ問題でロシア上空の飛行が不可能なため、年配の方にはなつかしいアラスカ・アンカレッジ経由でヨーロッパへ向かう便も増えています。風向きによっては、この航空路に影響が出る事も考えられます。

 また、ロシアの国営メディアなどは専門家の話として、火山灰が成層圏まで達した場合、太陽からの日射量が減り、地球規模の気温の低下を引き起こす可能性を指摘しています。

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シベルチ火山の位置とカムチャッカ半島の中心都市:ペトロパブロフスク・カムチャツキーの位置

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4月11日のシベルチ火山の状況, KVERTより入手

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大噴火前の1月10日の状況

 筆者はこれまでカムチャッカ半島を地震予知研究や気候変動研究のため、複数回訪問した事があります。カムチャッカは火山の宝庫であり、29の活火山が存在します。そのため、毎日のように新しい小爆発や噴気、高温雪崩が観測されています。

 ロシア科学アカデミーの研究組織について、筆者は大きな感銘を受けました。というのは、例えば火山ガスや地下水のサンプリングを彼らは毎週行っているのですが、そのための車両や雪上車が完備されています。また観測や観光における主な移動手段はヘリコプターです。これには軍がかなり協力しているとの事でした。

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我々が実際に使用したヘリコプター(筆者撮影)

我々が実際に使用した観測用車両(2001年筆者撮影)
驚くべきは技官の多さで、カムチャッカでは研究者1名に対し、6名の技官が配置されているとの事
日本では全く考えられない状況で、この多くの技官により、各種野外観測が維持されている

 実はアリューシャン列島沿いに飛行すれば、アメリカからも近いために、カムチャッカ政府はかなり観光施設の建設に力を入れているのです。

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間欠泉地帯における観光用ロッジなど

 富士山においても、やはり冬季にいかに観測を維持するかが、各種環境モニタリングや火山監視にとって大きな問題です。

(文責:長尾年恭)
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 2023年02月02日のブログで初代気象庁長官の和達清夫博士らによる「深発地震面の発見」についてお知らせしました。

 この深発地震は、今では沈み込むプレートの内部で発生する地震である事が解っています。ただ、沈み込んでいるプレートは、周囲のマントルより重たく、さらに硬いため、地震波が相対的に減衰しにくいという性質を持っています。

 そのため、深発地震面が存在する事により、地震学的に”異常震域”と呼ばれる現象が発生します。常識的に地震が発生すれば震源地の近くで大きな揺れが観測され、遠くになるに従って、揺れは小さくなります。言い換えれば、多くの地震は震源地から同心円状に揺れの強い地域が分布します。

 ところが、深発地震の場合にはそうはならない事があるのです。今回のブログでは、この”異常震域”という現象について説明したいと思います。

異常震域の例

 2007年7月16日に発生した地震では、震源地は日本海中部ですが、日本海沿岸ではほとんど揺れを観測していません。それに対し、太平洋側、特に関東から東北地方で大きな揺れを観測しています。
この地震は深さ約370kmという極めて深い所で発生した地震(深発地震)で、沈み込む太平洋プレートの中で発生しています。地震波は次の図のように選択的に(効率的に)太平洋プレートの中を伝わったのです。
たとえば紀伊半島沖で深発地震が発生しますと、東海地方や紀伊半島ではほとんど揺れを観測せず、この例のようにやはり関東地方や東北地方の太平洋側で大きな揺れが観測される場合がほとんどです。

 ちなみに異常震域や深発地震というものは、決して珍しいものでは無いのですが、時に深発地震がその近傍のプレート沈み込みの浅部延長地域で大地震を誘発するという仮説が存在します。
この仮説を提唱されたのが、東京大学地震研究所教授で、地震予知連絡会会長や東海地震の判定会会長等を歴任された茂木清夫博士(2021年6月に91歳で逝去)だった事から、決して無視できない仮説と考えられています。これは原理的にも深発地震が浅部での大地震の本質的な予兆として理論的に理解することが可能なためです。

異常震域ポンチ絵
プレート内部を効率的に地震波が伝わる模式図。
このような地下構造が異常震域の原因となっている。
(文責:長尾年恭)

長尾理事のブログ(23-10)をお届けしました。
今後も長尾理事ブログは続きますが「シリーズ」として、通し番号は省略させて頂きます。

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