地震が発生すると、その規模を示すマグニチュードと震度がニュースで速報されます。マグニチュードが高いほど、地震の揺れや被害の大きさも増すことは直感的に理解できますが、マグニチュードについて詳しく知る機会は意外と少ないかもしれません。
特に興味深いのは、マグニチュードが1ポイント上昇すると、解放されるエネルギーがなんと32倍になるという事実です。
この記事では、マグニチュードの定義と、マグニチュードが1増えるごとにエネルギーがなぜ32倍に増加するのかについて解説します。
マグニチュードが1上がるとエネルギーが約32倍になる理由とは？
まず、「マグニチュード」という用語は、地震のエネルギーの大きさを数値で表すために使用されます。
これに対して「震度」は、地震の揺れの大きさを示します。地震の規模を正確に伝えるため、これら二つの指標が報道されるのです。
マグニチュードの計測は地上の地震計により行われ、以下の計算式に基づいて算出されます：
log10E=4.8+1.5M\log_{10}E = 4.8 + 1.5M
ここで、「M」はマグニチュードを、「E」は地震波のエネルギー（ジュール単位）を表します。
この式から、マグニチュードが1増加すると、エネルギーは約31.62倍になります。これは数学的に10の√10乗、つまり約31.62に等しいためです。よく「32倍」と言われるのは、この値を簡略化したものです。
さらに、マグニチュードが2ポイント上昇した場合のエネルギーは、31.62を二乗した値、約1000倍（正確には999.999999893508）になります。一般に「1024倍」と誤解されがちですが、これは「31.62倍」の簡略化による誤解から生じています。
このように、マグニチュードとエネルギーの関係性は、地震の科学的理解を深める上で非常に重要です。
日本の主な地震のマグニチュードとその影響
日本は世界でも特に地震が多い地域の一つです。そのため、マグニチュードの大きさとそれに伴う被害の実際を理解することは重要です。
特に記憶に新しいのが、2011年3月11日に発生した東日本大震災で、これは明治時代以降で日本で最も大きなマグニチュード9.0を記録しました。
以下は、過去に日本で発生した主要な地震のマグニチュードとその時の最大震度を挙げます：
- 2018年9月6日、北海道胆振東部地震：マグニチュード6.7、最大震度7
- 2018年6月18日、大阪府北部地震：マグニチュード6.1、最大震度6弱
- 2016年4月14日～16日、熊本地震：マグニチュード5.8～7.3、最大震度7
- 2011年3月11日、東日本大震災：マグニチュード9.0、最大震度7
- 2008年6月14日、岩手・宮城内陸地震：マグニチュード7.2、最大震度6強
- 1994年10月4日、北海道東方沖地震：マグニチュード8.2、最大震度6
- 1993年7月12日、北海道南西沖地震：マグニチュード7.8、最大震度6
- 1995年1月17日、阪神・淡路大震災：マグニチュード7.3、最大震度7
- 1983年5月26日、日本海中部地震：マグニチュード7.7、最大震度5
- 1923年9月1日、関東大震災：マグニチュード7.9、最大震度6
これらのデータから、マグニチュードの大きさが直接的に地震の破壊力を示すわけではなく、震源の深さや地理的な条件によっても被害の程度は大きく変わることが分かります。それにもかかわらず、マグニチュードは地震の全体的なエネルギーを評価するのに非常に有効な指標です。
まとめ
この記事では、マグニチュードと地震エネルギーがどのように計算されるか、そしてマグニチュードが1ポイント増加するとエネルギーが約32倍になる理由について詳しく説明しました。重要なのは、この「約32倍」という数値は、マグニチュードを算出するための数式から来ており、厳密には「31.62倍」という値が正確です。
マグニチュードが高い地震でも、震源地が遠ければその地点で感じる揺れは小さくなりますし、震源の深さによっても揺れの大きさは変わります。これらの要因が絡み合うため、マグニチュードが地震の被害を直接的に示すわけではありません。
マグニチュードは地震の総エネルギーを示す指標であって、揺れの強さや具体的な被害の程度を直接反映するものではないのです。
この知識は、地震発生時に情報を解釈し、適切な対策を講じる上で非常に重要です。地震の理解を深めることで、より効果的に防災対策を行うことができるでしょう。
