Loading article…
地震（震動、揺れ、または震動とも呼ばれる）は、地殻におけるエネルギーの急激な放出によって地震波が発生し、地球表面が揺れる現象です。地震の強さは様々で、感じられないほど弱いものから、物体や人を空中に吹き飛ばし、重要なインフラを損傷させ、都市全体に破壊をもたらすほど激しいものまであります。ある地域の地震活動とは、特定の期間に発生する地震の頻度、種類、規模のことです。地球上の特定の場所における地震活動とは、単位体積あたりに放出される地震エネルギーの平均率のことです。
最も一般的な意味では、 「地震」という言葉は、地震波を発生させるあらゆる地震現象を指します。地震は自然に発生することもあれば、鉱業、水圧破砕法、核兵器実験などの人間の活動によって誘発されることもあります。断層が最初に破壊される地点を震源または焦点と呼び、その真上の地表面を震央と呼びます。地震は主に地質断層によって引き起こされますが、火山活動、地滑り、その他の地震現象によっても発生します。
歴史上重要な地震としては、死者30万人以上を出した1976年の中国の唐山地震や、マグニチュード9.5で史上最大規模となった1960年のチリのバルディビア地震などがある。地震は、地盤の揺れや土壌の液状化など、さまざまな影響をもたらし、甚大な被害や人命の損失につながる。大地震の震源が沖合にある場合、海底が十分に移動して津波を引き起こす可能性がある。地震は地滑りを引き起こすこともある。地震の発生は、正断層、逆断層（衝上断層）、横ずれ断層などの断層に沿った地殻変動の影響を受け、エネルギーの放出と破壊のダイナミクスは弾性反発理論によって支配される。
地震リスク管理の取り組みには、予測、予報、そして備えが含まれ、耐震補強や揺れに耐えられる構造物を設計するための耐震工学も含まれます。地震の文化的影響は、神話、宗教的信仰、現代のメディアにまで及び、人類社会への深い影響を反映しています。火星地震や月地震として知られる同様の地震現象は、他の天体でも観測されており、こうした現象が地球外でも普遍的に発生していることを示しています。
地震とは、地殻におけるエネルギーの急激な放出によって発生する地震波によって引き起こされる、地球表面の揺れのことです。地震は、震動、揺れ、または動揺とも呼ばれます。また、震動という言葉は、地震以外の地殻変動による地鳴りにも用いられます。
最も一般的な意味では、地震とは、自然現象か人為的現象かを問わず、地震波を発生させるあらゆる地震現象を指します。地震は主に地質断層の破壊によって引き起こされますが、火山活動、地滑り、鉱山爆破、水圧破砕法（フラッキング）、核実験などの他の現象によっても発生します。地震の最初の破壊点を震源または震央と呼びます。震央は、震源の真上の地表の地点です。
ある地域の地震活動とは、特定の期間に発生する地震の頻度、種類、規模のことを指します。地球上の特定の場所における地震活動とは、単位体積あたりの地震エネルギー放出量の平均値です。
記録に残る歴史上最も壊滅的な地震の一つは、1556年1月23日に中国の陝西省で発生した1556年の陝西地震である。10万人以上が死亡し、その後、移住、疫病、飢饉により、この地域では最大73万人が死亡した。[ 2 ]この地域の家屋のほとんどは、黄土の丘の斜面を掘り込んで作られた住居である瑶洞であり、これらの建物が倒壊した際に多くの犠牲者が出た。1976年の唐山地震は、24万人から65万5千人が死亡し、20世紀で最も死者数の多い地震となった。[ 3 ]
1960年のチリ地震は、地震計で測定された最大の地震であり、1960年5月22日にマグニチュード9.5を記録した。[ 4 ] [ 5 ]震源はチリのカニェテ付近であった。放出されたエネルギーは、次に強力な地震である聖金曜日の地震（1964年3月27日）の約2倍であり、聖金曜日の地震はアラスカのプリンスウィリアム湾を震源としていた。[ 6 ] [ 7 ]記録された10個の最大の地震はすべてメガトラスト地震であるが、この10個のうち、2004年のインド洋地震だけが、同時に歴史上最も死者数の多い地震の1つとなっている。
最も多くの死者を出した地震は、その規模は大きかったものの、人口密集地や海洋に近い場所で発生したため、甚大な被害をもたらした。海洋では、地震によって津波が発生し、数千キロメートル離れた地域にも壊滅的な被害をもたらすことがある。多くの死者が出るリスクが最も高い地域としては、地震の発生頻度は比較的低いものの規模が大きい地域や、耐震建築基準が緩い、施行されていない、あるいは存在しない貧困地域などが挙げられる。
地殻変動による地震は、断層面に沿って破壊の伝播を促すのに十分な弾性ひずみエネルギーが蓄積されている地球上のあらゆる場所で発生します。断層面に沿って摩擦抵抗を増加させる不規則性や突起がない場合に限り、断層の側面は互いに滑らかに、かつ地震を起こさずに移動します。ほとんどの断層面にはそのような突起があり、スティックスリップ現象を引き起こします。断層が固着すると、プレート間の相対運動が継続し、断層面周辺の体積に応力とひずみエネルギーが蓄積されます。これは、応力が突起を突破するのに十分な高さまで上昇し、固着していた断層部分での滑りが突然可能になり、蓄積されたエネルギーが解放されるまで続きます。[ 8 ]このエネルギーは、放射された弾性ひずみ地震波、[ 9 ]断層面の摩擦熱、岩石の亀裂の組み合わせとして解放され、地震を引き起こします。
徐々に歪みと応力が蓄積され、時折突然の地震破壊が発生するこの過程は、弾性反発理論と呼ばれています。地震の総エネルギーのうち、地震エネルギーとして放射されるのはわずか 10 パーセント以下と推定されています。地震エネルギーの大部分は、地震断層の成長を促進するために使われるか、摩擦によって発生する熱に変換されます。したがって、地震は地球の利用可能な弾性ポテンシャルエネルギーを低下させ、温度を上昇させますが、これらの変化は地球深部からの熱の伝導および対流の流れに比べると無視できる程度です。 [ 10 ]
断層には大きく分けて3種類あり、いずれもプレート間地震を引き起こす可能性があります。正断層、逆断層（衝上断層）、横ずれ断層です。正断層と逆断層は傾斜すべりの例であり、断層に沿った変位は傾斜方向であり、断層上の動きには垂直成分が含まれます。多くの地震は、傾斜すべりと横ずれすべりの両方の成分を持つ断層の動きによって引き起こされます。これは斜めすべりとして知られています。
地球の地殻の最上部の脆い部分と、高温のマントルに沈み込んでいるテクトニックプレートの冷たいスラブは、弾性エネルギーを蓄え、断層破壊でそれを放出できる地球上の唯一の部分です。約300 °C (572 °F)より高温の岩石は、応力に応じて流動し、地震で破壊されることはありません。[ 11 ] [ 12 ]観測された破壊とマッピングされた断層 (単一の破壊で破壊される可能性がある) の最大長は約1,000 km (620 mi)です。例としては、沈み込み帯で発生したアラスカ (1957 年)、チリ (1960 年)、スマトラ (2004 年)の地震があります。サンアンドレアス断層（1857年、1906年）、トルコの北アナトリア断層（ 1939年）、アラスカのデナリ断層（ 2002年）など、横ずれ断層で発生する最も長い地震断層破壊は、沈み込むプレート境界に沿った断層破壊の長さの約半分から3分の1程度であり、正断層に沿った断層破壊はさらに短い。
正断層は、発散境界のように地殻が伸張している領域で主に発生します。正断層に関連する地震は、一般的にマグニチュード7未満です。多くの正断層に沿った最大マグニチュードはさらに制限されています。これは、アイスランドのように脆性層の厚さがわずか約6キロメートル（3.7マイル）しかない拡大中心に沿って多くの正断層が位置しているためです。[ 13 ] [ 14 ]
逆断層は、収束境界など地殻が短縮している地域で発生します。逆断層、特に収束境界に沿った逆断層は、マグニチュード8以上のほぼすべての地震を含む、最も強力な地震（巨大地震と呼ばれる）と関連しています。巨大地震は、世界中で放出される地震モーメント全体の約90%を占めています。[ 15 ]
横ずれ断層は、断層の両側が水平方向にすれ違う急傾斜の構造です。トランスフォーム断層は、横ずれ断層の一種です。横ずれ断層、特に大陸のトランスフォーム断層は、マグニチュード8程度までの大地震を引き起こす可能性があります。横ずれ断層はほぼ垂直方向に配向する傾向があり、脆い地殻内で約10 km（6.2マイル）の幅になります。[ 16 ]したがって、マグニチュード8をはるかに超える地震は起こり得ません。
さらに、3 つの断層タイプには応力レベルの階層が存在します。逆断層は最も高い応力レベルで、横ずれ断層は中間の応力レベルで、正断層は最も低い応力レベルで発生します。[ 17 ]これは、断層運動中に岩塊を「押し出す」力の方向である最大主応力の方向を考慮することで容易に理解できます。正断層の場合、岩塊は垂直方向に押し下げられるため、押し出す力（最大主応力）は岩塊自体の重量に等しくなります。逆断層の場合、岩塊は最小主応力の方向、つまり上方に「脱出」し、岩塊を持ち上げるため、上載荷重は最小主応力に等しくなります。横ずれ断層は、上述の他の 2 つのタイプの中間に位置します。この 3 つの断層環境における応力体制の違いは、断層の大きさに関係なく、断層運動中の応力降下の違いに寄与し、放射エネルギーの違いに寄与します。
地震の規模が1単位大きくなるごとに、放出されるエネルギーは約30倍になります。例えば、マグニチュード6.0の地震は、マグニチュード5.0の地震の約32倍のエネルギーを放出し、マグニチュード7.0の地震は、マグニチュード5.0の地震の約1,000倍のエネルギーを放出します。マグニチュード8.6の地震は、第二次世界大戦で使用されたサイズの原子爆弾1万個と同じ量のエネルギーを放出します。[ 18 ]
これは、地震で放出されるエネルギー、ひいてはその規模が、破壊される断層の面積[ 19 ]と応力降下に比例するためです。したがって、断層領域の長さと幅が大きいほど、結果として生じる規模も大きくなります。しかし、断層上の最大地震規模を制御する最も重要なパラメータは、最大利用可能な長さではなく、利用可能な幅です。後者は20倍も変化するからです。収束するプレート境界に沿って、破壊面の傾斜角は非常に浅く、典型的には約10度です[ 20 ] 。したがって、地球の最上部の脆い地殻内の破壊面の幅は50～100 km（31～62マイル）に達する可能性があり（例えば、2011年の日本や1964年のアラスカなど）、最も強力な地震が可能になります。
地殻変動による地震の大部分は、環太平洋火山帯の数十キロメートル以下の深さで発生します。震源の深さが70キロメートル未満の地震は「浅発地震」に分類され、70キロメートルから300キロメートルの間の地震は一般的に「中発地震」または「中間深度地震」と呼ばれます。
沈み込み帯では、より古く冷たい海洋地殻が別のテクトニックプレートの下に沈み込むため、深発地震ははるかに深い場所（300～700 km（190～430 mi））で発生する可能性があります。[ 21 ]これらの地震活動が活発な沈み込み帯は、ワダチ・ベニオフ帯として知られています。深発地震は、高温高圧のため沈み込んだリソスフェアがもはや脆くないはずの深さで発生します。深発地震の発生メカニズムとして考えられるのは、カンラン石がスピネル構造に相転移することによって生じる断層です。[ 22 ]
地震は火山地域でよく発生し、地殻断層と火山内のマグマの移動の両方によって引き起こされます。このような地震は、1980年のセントヘレンズ山の噴火の時のように、火山噴火の早期警報として機能します。[ 23 ]群発地震は、火山全体に流れるマグマの位置を示すマーカーとして機能します。これらの群発地震は、地震計や傾斜計（地盤の傾斜を測定する装置）で記録され、差し迫ったまたはこれから起こる噴火を予測するためのセンサーとして使用できます。[ 24 ]
構造性地震は、断層面上の初期滑り領域が震源となることから始まる。破壊が始まると、震源から離れて断層面に沿って広がりながら伝播し始める。横方向の伝播は、破壊が断層セグメントの端などの障壁に達するか、または破壊を継続させるのに十分な応力がない断層上の領域に達するまで続く。大規模な地震の場合、破壊の深さ方向の広がりは、下方では脆性-延性遷移帯によって、上方では地表面によって制限される。このような急速な動きを実験室で再現したり、強い地動のために核生成領域付近の地震波を記録したりすることが困難であるため、このプロセスのメカニズムは十分に理解されていない。[ 25 ]
ほとんどの場合、破壊速度は周囲の岩盤のせん断波（S波）速度に近づくものの、それを超えることはありません。ただし、これにはいくつかの例外があります。
超せん断地震の断層破壊は、S波の速度よりも速い速度で伝播することが知られている。これまでのところ、これらはすべて大規模な横ずれ断層地震の際に観測されている。2001年の崑崙地震による異常に広い被害範囲は、こうした地震で発生するソニックブームの影響によるものと考えられている。
スロー地震の断層破壊は、異常に遅い速度で伝播します。スロー地震の中でも特に危険な形態は津波地震で、これは、巨大地震の伝播速度が遅いために体感震度が比較的低く、近隣の沿岸住民に警告が届かない場合に発生します。1896年の三陸地震がその例です。[ 25 ]
地震の間、断層面では高温が発生し、間隙水圧が上昇し、その結果、岩石内にすでに含まれている地下水が蒸発する。[ 27 ] [ 28 ] [ 29 ]同震段階では、このような上昇は滑りの進行と速度に大きな影響を与える可能性があり、地震後段階では、主震の後、間隙水圧の上昇が周囲の断裂ネットワークにゆっくりと伝播するため、余震シーケンスを制御する可能性がある。 [ 30 ] [ 29 ]モール・クーロン強度理論の観点からは、流体圧力の増加は、断層面を所定の位置に保持する断層面に作用する垂直応力を減少させ、流体は潤滑効果を発揮する可能性がある。熱過圧は断層面での滑りと強度低下の間に正のフィードバックをもたらす可能性があるため、断層プロセスの不安定性を高める可能性があるというのが一般的な見解である。主震の後、断層面と隣接する岩石との間の圧力勾配により、流体の流れが発生し、周囲の断裂ネットワークの間隙水圧が上昇する。このような増加は、隣接する断層を再活性化して新たな断層形成プロセスを引き起こし、余震を生じさせる可能性がある。[ 30 ] [ 29 ]同様に、地殻への流体注入による人工的な間隙水圧の増加は、地震活動を誘発する可能性がある。
ほとんどの地震は、場所と時間に関して互いに関連した一連の地震の一部を形成します。[ 32 ]ほとんどの地震群は、ほとんどまたは全く被害をもたらさない小さな揺れで構成されていますが、地震が規則的なパターンで再発する可能性があるという理論があります。[ 33 ]例えば、カリフォルニア州パークフィールドでは地震群が観測されており、パークフィールド地震群の周辺で長期研究が行われています。[ 34 ]これらの一連の地震の定量的分析は、統計地震学 の主な焦点です。
余震とは、先行する地震である本震の後に発生する地震のことです。岩石間の応力の急激な変化と、本震による応力が、これらの余震の主な原因です。[ 35 ]また、本震の影響に合わせて断層面周辺の地殻が調整されることも原因となります。 [ 32 ]余震は本震と同じ地域で発生しますが、常に規模は小さくなります。しかし、本震で既に被害を受けた建物にさらに大きな被害を与えるほど強力な場合もあります。[ 35 ]余震が本震よりも大きい場合、余震は本震と再指定され、元の本震は前震と再指定されます。余震は、変位した断層面周辺の地殻が本震の影響に合わせて調整されるときに発生します。[ 32 ]
群発地震とは、短期間のうちに特定の地域で発生する一連の地震のことです。群発地震は、一連の余震を伴う地震とは異なり、一連の地震の中に本震となる地震はなく、したがって、どれも他の地震より著しく大きなマグニチュードを持つことはありません。群発地震の例としては、2004年のイエローストーン国立公園での活動が挙げられます。[ 36 ] 2012年8月には、南カリフォルニアのインペリアルバレーで群発地震が発生し、1970年代以降この地域で最も活発な地震活動が記録されました。[ 37 ]
地震嵐と呼ばれる一連の地震が発生することがあり、これは、地震が断層を群発し、それぞれが前の地震の揺れや応力の再分配によって引き起こされるものです。余震に似ていますが、断層の隣接するセグメントで発生するこれらの嵐は、数年にわたって発生し、後の地震の中には初期の地震と同じくらい被害が大きいものもあります。このようなパターンは、20世紀にトルコの北アナトリア断層を襲った約12の地震のシーケンスで観察され、中東の古い異常な大規模地震群についても推測されています。[ 38 ] [ 39 ]
現在の計測機器で検出可能な地震は、年間約50万回発生すると推定されています。そのうち約10万回は体感できます。[ 4 ] [ 5 ]小規模な地震は、米国カリフォルニア州やアラスカ州、エルサルバドル、メキシコ、グアテマラ、チリ、ペルー、インドネシア、フィリピン、イラン、パキスタン、ポルトガルのアゾレス諸島、トルコ、ニュージーランド、ギリシャ、イタリア、インド、ネパール、日本など、世界中で非常に頻繁に発生しています。[ 41 ]大規模な地震は発生頻度が低く、その関係は指数関数的です。例えば、マグニチュード4以上の地震は、マグニチュード5以上の地震の約10倍多く発生します。[ 42 ] 例えば、（地震活動の低い）英国では、平均再発頻度は、毎年3.7～4.6の地震、10年に1回4.7～5.5の地震、100年に1回5.6以上の地震であると計算されています 。[ 43 ]これはグーテンベルク・リヒターの法則の一例です。
地震観測所の数は、1931 年頃の約 350 から現在では数千にまで増加しました。その結果、過去に比べて報告される地震の数は大幅に増加しましたが、これは地震の数が増加したためではなく、計測機器が大幅に改善されたためです。米国地質調査所(USGS) は、1900 年以降、平均して年間 18 回の大地震 (マグニチュード 7.0 ～ 7.9) と 1 回の巨大地震 (マグニチュード 8.0 以上) が発生しており、この平均値は比較的安定していると推定しています。[ 44 ]近年、年間の大地震の数は減少していますが、これは体系的な傾向というよりは統計的な変動であると考えられます。[ 45 ]地震の規模と頻度に関するより詳細な統計は、米国地質調査所から入手できます。[ 46 ]近年、大地震の件数が増加していることが指摘されているが、これは、激しい地殻変動の期間と、より長い低強度の期間が交互に繰り返される周期的なパターンによって説明できるかもしれない。しかし、地震の正確な記録は1900年代初頭に始まったばかりなので、これが事実であると断言するには時期尚早である。[ 47 ]
世界の地震の大部分（90%、最大規模の地震の81%）は、太平洋プレートをほぼ囲む環太平洋地震帯（環太平洋火山帯として知られる）と呼ばれる、長さ4万キロメートル（2万5千マイル）の馬蹄形の帯で発生しています。[ 48 ] [ 49 ]大規模な地震は、ヒマラヤ山脈沿いなど、他のプレート境界でも発生する傾向があります。[ 50 ]さらに、特定の条件下では、山は地表面の地形により、尾根上の地震活動を増幅することが示されています。[ 51 ] [ 52 ]
メキシコシティ、東京、テヘランなどの巨大都市が地震リスクの高い地域で急速に成長しているため、一部の地震学者は、1回の地震で最大300万人が死亡する可能性があると警告している。[ 53 ]
ほとんどの地震は地球のプレートテクトニクスの動きによって引き起こされますが、人間の活動も地震を引き起こす可能性があります。地上と地下の両方の活動は、貯水池の建設、石炭や石油などの資源の採掘、廃棄物処理やフラッキングのための地下への流体の注入など、地殻にかかる応力と歪みを変化させる可能性があります。[ 54 ]これらの地震のほとんどはマグニチュードが小さいです。2011年のマグニチュード5.7のオクラホマ地震は、石油生産からの廃水を注入井に投棄したことが原因と考えられており、[ 55 ]研究では、過去1世紀の他の地震の原因として州の石油産業が指摘されています。 [ 56 ]コロンビア大学の論文では、2008年のマグニチュード8.0の四川地震は紫坪埔ダムからの負荷によって誘発されたと示唆されていますが、[ 57 ]その関連性は決定的に証明されていません。[ 58 ]
地震の規模を表すために用いられる計測スケールは、 1930年代のリヒター・スケールから始まった。これは地震の振幅を比較的簡単に測定するもので、21世紀にはその使用は最小限にとどまっている。地震波は地球内部を伝わり、遠く離れた場所にある地震計で記録することができる。表面波マグニチュードは、遠隔地の地震を測定し、より大きな地震の精度を向上させる手段として、1950年代に開発された。モーメント・マグニチュード・スケールは、揺れの振幅を測定するだけでなく、地震モーメント（総破壊面積、断層の平均滑り、岩石の剛性）も考慮に入れている。気象庁震度階級、メドベージェフ・スポンホイアー・カルニク震度階級、メルカリ震度階級は、観測された影響に基づいており、揺れの強さに関連している。
地盤の揺れは、人類が古くから経験してきた一般的な現象です。強震計が開発される以前は、地震の強さは観測された影響に基づいて推定されていました。マグニチュードと強度は直接関係がなく、異なる方法で計算されます。地震のマグニチュードは、震源における地震の規模を表す単一の値です。強度は、地震周辺のさまざまな場所での揺れの尺度です。強度の値は、地震からの距離や地盤の岩や土壌の構成によって場所ごとに異なります。[ 59 ]
地震の規模を測定するための最初の尺度は、 1935年にチャールズ・フランシス・リヒターによって開発されました。その後の尺度（地震規模尺度）は、各単位が地盤の揺れの振幅の10倍の差とエネルギーの32倍の差を表すという重要な特徴を保持しています。その後の尺度は、尺度の範囲内でほぼ同じ数値になるように調整されています。[ 60 ]
マスメディアでは地震の規模を「リヒターマグニチュード」または「リヒタースケール」と報じるのが一般的だが、ほとんどの地震学の専門家による標準的な慣行は、地震によって実際に放出されるエネルギー、つまり静的地震モーメントに基づいて、モーメントマグニチュードスケールで地震の強さを表すことである。 [ 61 ] [ 62 ]
地震はそれぞれ異なる種類の地震波を発生させ、それらの地震波は岩盤中を異なる速度で伝わります。
岩盤中を伝わる地震波の速度は、媒質の密度と弾性によって異なり、約3 km/s（1.9 mi/s）から13 km/s（8.1 mi/s）の範囲です。地球内部では、衝撃波（P波）はS波よりもはるかに速く伝わります（約1.7：1の比率）。震源から観測所までの伝搬時間の差は距離の尺度となり、地震の発生源と地球内部の構造の両方を画像化するために利用できます。また、震源の深さを概算することも可能です。
P波の速度
S波の速度
その結果、遠くで発生した地震の最初の波は、地球のマントルを経由して観測所に到達する。
平均的に、地震までの距離（キロメートル）は、P波とS波の到達時間の差（秒）に8を掛けた値である。[ 63 ]わずかなずれは、地下構造の不均質性によって生じる。このような地震記録の分析により、1913年にベノ・グーテンベルクによって地球の核の位置が特定された。
P波に比べて、S波とその後到達する表面波の方が大きな被害をもたらします。P波は進行方向と同じ方向に物質を圧縮・膨張させますが、S波は地面を上下左右に揺らします。[ 64 ]
地震は、その規模だけでなく、発生場所によっても分類されます。世界は、政治的・地理的境界と地震活動に基づいて、754のフリン・エングダール地域（FE地域）に区分されています。地震活動が活発な地域はより小さなFE地域に分けられ、活動が比較的少ない地域はより大きなFE地域に属します。
地震の標準的な報告には、マグニチュード、発生日時、震源の地理座標、震源の深さ、地理的地域、人口密集地までの距離、位置の不確実性、USGSの地震報告に含まれるいくつかのパラメータ（報告した観測所の数、観測数など）、および固有のイベントIDが含まれます。[ 65 ]
従来、地震の検出には比較的遅い地震波が用いられてきたが、2016年に科学者たちは重力測定によって地震を瞬時に検出できることに気づき、2011年の東北地方太平洋沖地震（「福島」地震）に関連する重力記録を分析することでこれを実証した。[ 66 ] [ 67 ]
地震の影響には、以下のようなものが含まれますが、これらに限定されるものではありません。
地震によって生じる主な影響は揺れと地盤の断裂であり、主に建物やその他の剛性構造物に多かれ少なかれ深刻な被害をもたらします。局所的な影響の深刻さは、地震の規模、震源からの距離、および波の伝播を増幅または減衰させる可能性のある局所的な地質学的および地形学的条件の複雑な組み合わせに依存します。[ 68 ]地盤の揺れは地盤加速度によって測定されます。
特定の地域的な地質学的、地形学的、および地質構造的特徴は、低強度の地震であっても地表面に大きな揺れを引き起こす可能性があります。この現象は、地盤増幅または局所増幅と呼ばれます。これは主に、硬い深層土から軟らかい表層土への地震動の伝達と、そのような地層の典型的な幾何学的配置による地震エネルギーの集中効果に起因します。
地盤破断とは、断層の軌跡に沿って地表が目に見える形で破壊され、変位する現象であり、大地震の場合は数メートルにも及ぶことがある。地盤破断は、ダム、橋梁、原子力発電所などの大規模な土木構造物にとって大きなリスクであり、構造物の耐用年数内に地表を破壊する可能性のある断層を特定するために、既存の断層を注意深くマッピングする必要がある。[ 69 ]
土壌液状化は、揺れによって水で飽和した粒状物質（砂など）が一時的に強度を失い、固体から液体に変化するときに発生します。土壌液状化により、建物や橋などの剛性構造物が傾いたり、液状化した堆積物に沈んだりすることがあります。たとえば、1964年のアラスカ地震では、土壌液状化により多くの建物が地面に沈み、最終的には自壊しました。[ 70 ]
地震による物的被害は、特定の地域における揺れの強さや人口構成によって異なります。十分なサービスを受けていない開発途上地域は、発展した地域に比べて、地震による影響がより深刻で（そしてより長く続く）ことがよくあります。[ 71 ]影響には以下のようなものがあります。
これらの影響やその他の影響により、被災者には病気、生活必需品の不足、パニック発作やうつ病などの精神的な影響[ 72 ]、保険料の上昇などが生じる可能性があります。復旧にかかる時間は、被害の程度や被災地域の社会経済的状況によって異なります。
国連食糧農業機関の計算によると、1991年から2023年の間に地震によって3360億米ドルの被害が発生した。地震は洪水や暴風雨のように直接的に農作物を破壊することはないかもしれないが、農業加工施設、貯蔵インフラ、灌漑システム、家畜舎に深刻な被害を与え、農業サプライチェーン全体に連鎖的な影響を及ぼす可能性がある。[ 73 ]
地滑りによる死者を含む 162 件の地震 (1772 年～ 2021 年) の研究グループにおいて、中国はいくつかのカテゴリーで際立っていました。2008年の四川大地震により、研究対象となった地滑りによる死者全体の 42% を占めました (イベント全体の死者数はこれより多かった)。次いでペルー ( 1970 年のアンカシュ地震による 22%) 、パキスタン ( 2005 年のカシミール地震 による 21%) となっています。地滑りの影響を受けた面積も中国が 80,000 km 2以上でトップであり、次いでカナダ( 1988 年のサグネー地震と1946 年のバンクーバー島地震 による 66,000 km 2 ) となっています。断層の種類としては、横ずれ断層 (61 件) が最も多く、次いで逆断層 (57 件)、正断層 (33 件) となっています。[ 74 ]
地震は、送電線やガス管を損傷することで火災を引き起こす可能性があります。水道管が破裂して圧力が低下した場合、火災が発生すると延焼を止めるのが困難になることもあります。例えば、1906年のサンフランシスコ地震では、地震そのものよりも火災による死者の方が多かったのです。[ 75 ]
津波は、海上で地震が発生した場合など、大量の水が突然または急激に移動することによって発生する、波長が長く周期の長い海波です。外洋では、波の山と山の間の距離は100 キロメートル (62マイル)を超えることがあり、波の周期は 5 分から 1 時間まで変化します。このような津波は、水深に応じて、時速 600 ～ 800 キロメートル (時速 373 ～ 497 マイル) で移動します。地震や海底地滑りによって発生した大きな波は、数分で近くの沿岸地域を襲うことがあります。津波はまた、外洋を数千キロメートル移動し、津波を発生させた地震から数時間後に遠く離れた海岸に破壊をもたらすこともあります。[ 76 ]
通常、マグニチュード7.5未満の沈み込み帯地震は津波を引き起こしませんが、そのような事例もいくつか記録されています。最も破壊的な津波は、マグニチュード7.5以上の地震によって引き起こされます。[ 76 ]
ダムが損傷した場合、洪水は地震の二次的な影響となる可能性がある。地震は河川のダムに地滑りを引き起こし、ダムが崩壊して洪水を引き起こす可能性がある。[ 77 ]
タジキスタンのサレズ湖の下流の地形は、地震によって形成されたウソイダムとして知られる地滑りダムが将来の地震で決壊した場合、壊滅的な洪水に見舞われる危険性がある。影響予測では、洪水は約500万人に影響を与える可能性があるとされている。[ 78 ]
地震予測は、地震学の一分野であり、定められた範囲内で将来の地震の時刻、場所、規模を特定することに関するものです。 [ 79 ]地震が発生する時刻と場所を予測するための多くの方法が開発されてきました。地震学者による相当な研究努力にもかかわらず、特定の日や月まで科学的に再現可能な予測を行うことはまだできません。 [ 80 ]一般的には、地震は早朝の地震気象に先行すると考えられています。 [ 81 ] [ 82 ]
予測は通常、一種の予報と考えられていますが、地震予報は地震予測とは区別されることが多いです。地震予報は、特定の地域で数年または数十年にわたって発生する被害地震の頻度や規模など、一般的な地震災害の確率的評価に関係しています。[ 83 ]よく理解されている断層については、今後数十年の間に断層の一部が破壊される確率を推定することができます。[ 84 ] [ 85 ]
地震警報システムが開発されており、地表が動き始める前に、地震発生の兆候を地域に通知することができる。これにより、システムの範囲内にいる人々は、地震の影響を感じる前に避難できる可能性がある。
地震工学の目的は、地震が建物、橋梁、トンネル、道路、その他の構造物に及ぼす影響を予測し、被害リスクを最小限に抑えるようにこれらの構造物を設計することです。既存の構造物は、耐震補強工事によって耐震性を向上させることができます。地震保険は、建物の所有者に地震による損失に対する経済的な保護を提供します。政府や組織は、リスクを軽減し、被害に備えるために、緊急事態管理戦略を採用することができます。
人工知能は、建物の評価や予防措置の計画に役立つ可能性がある。Igorエキスパートシステムは、組積造建物の耐震評価と耐震改修計画の手順を支援する移動式ラボの一部である。リスボン、ロードス、ナポリの建物の評価に適用されている。[ 86 ]
個人でも、給湯器や怪我の原因となる重い物を固定したり、水道やガスなどの遮断弁の位置を確認したり、揺れが始まったときにどうすればよいかを知っておくなど、地震への備えをすることができます。大きな水域に近い地域では、地震への備えには、大地震によって引き起こされる津波の可能性も含まれます。
紀元前5世紀のギリシャの哲学者アナクサゴラスの時代から紀元後14世紀まで、地震は通常「地球の空洞内の空気（蒸気）」が原因だと考えられていた。 [ 87 ]大プリニウスは地震を「地下の雷雨」と呼んだ。[ 87 ]ミレトスのタレス（紀元前625年～547年）は、地震は地球と水の間の張力によって引き起こされると信じていた唯一の記録に残る人物である。[ 87 ]
北欧神話では、地震は美と光の神バルドルを殺害した罰として神ロキが激しく争う結果として説明された。 [ 88 ]ギリシャ神話では、ポセイドンは地震の原因であり神である。[ 89 ]日本神話では、鯰は地震を引き起こす巨大なナマズである。 [ 90 ]台湾の民間伝承では、地牛は地震を引き起こす巨大な土の牛である。 [ 91 ]
新約聖書のマタイによる福音書では、イエスの死後（マタイ27: 51、54）と復活時（マタイ28:2 ）の両方に地震が発生したことが記されている。[ 92 ]
現代の大衆文化において、地震の描写は、 1995年の神戸や1906年のサンフランシスコのように、大都市が壊滅した記憶によって形作られている。[ 93 ]架空の地震は、突然予告なしに発生する傾向がある。[ 93 ]このため、地震に関する物語は、一般的に災害から始まり、その直後の状況に焦点を当てている。例えば、『夜明けまでの短い散歩』（1972年）、『ラギッド・エッジ』（1968年） 、 『余震：ニューヨーク大地震』（1999年）などである。[ 93 ]注目すべき例としては、ハインリヒ・フォン・クライストの古典的な中編小説『チリ大地震』があり、1647年のサンティアゴの破壊を描いている。村上春樹の短編集『地震の後』は、1995年の神戸大地震の結果を描いている。
フィクションで最も人気のある単一の地震は、いつかカリフォルニアのサンアンドレアス断層で発生すると予想される架空の「ビッグワン」であり、小説『リヒター10』（1996年）、『グッドバイ・カリフォルニア』（1977年）、『2012』（2009年）、『サンアンドレアス』（2015年）などの作品で描かれている。[ 93 ]
この記事は、無料コンテンツ作品からのテキストを組み込んでいます。CC BY 4.0ライセンス（ライセンスステートメント／許可）に基づき使用許諾されています。テキストは、国際連合食糧農業機関（FAO）発行の「災害が農業と食料安全保障に及ぼす影響 2025」から引用されています。