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修正メルカリ震度スケール( MM 、 MMI 、またはMCS ) は、特定の場所における地震の影響を測定します。これは、地震で通常報告される 地震のマグニチュードとは対照的です。
マグニチュード スケールは、地震 (より深いまたはより浅い深さで発生するイベント) の固有の力または強度を測定します。(「M w 」スケールが広く使用されています。) MM スケールは、地表の特定の場所における揺れの強さを測定します。これは、1902 年のジュゼッペ メルカリのメルカリ震度スケールから開発されました。
地表で感じる揺れは地震によって放出される地震エネルギーによって引き起こされますが、地震エネルギーが地震波として放射される量は地震によって異なります。また、地震が発生する深さも異なります。深い地震ほど地表との相互作用が少なく、エネルギーはより広い範囲に広がり、地表に到達するエネルギーはより広い範囲に広がります。揺れの強さは局所的です。一般的には震源地から離れるにつれて弱まりますが、堆積盆地や特定の種類の未固結土壌では 揺れが増幅されることがあります。
震度スケールは、訓練を受けていない観測者によって報告された影響に基づいて経験的に震度を分類し、特定の地域で観測される可能性のある影響に合わせて調整されます。[1]機器による測定を必要としないため、歴史的な（機器が使用される前の）地震のマグニチュードと場所を推定するのに役立ちます。最大震度は一般に震源地に対応し、その程度と範囲（地元の地質条件に関する知識によって補強される可能性があります）を他の地元の地震と比較してマグニチュードを推定できます。
歴史
イタリアの火山学者ジュゼッペ・メルカリは、 1883年に最初の震度スケールを策定しました。[2]このスケールは6段階または6つのカテゴリーから成り、当時の標準であった10度のロッシ・フォレルスケールを「単に適応させたもの」と評され、現在では「多かれ少なかれ忘れ去られている」とされています。[3] 1902年に発表されたメルカリの2番目のスケールもロッシ・フォレルスケールを適応させたもので、10度のスケールを維持し、各段階の説明を拡張しました。[4]このバージョンは「ユーザーに好評」となり、イタリア気象地球力学中央局に採用されました。[5]
1904年、アドルフォ・カンカーニは、非常に強い地震の度合いを「大惨事」と「甚大な大惨事」の2つに増やすことを提案し、12度のスケールを作成した。[6]彼の説明には不十分な点があったため、アウグスト・ハインリヒ・ジーベルクは1912年と1923年にそれを補い、各度合いの最大地盤加速度を示した。 [7] [8]これは「ジーベルクが考案したメルカリ・カンカーニ・スケール」または「メルカリ・カンカーニ・ジーベルク・スケール」、または単に「MCS」として知られるようになり、[8]ヨーロッパで広く使用され、イタリアの国立地球物理学火山学研究所(INGV)で現在も使用されている。[9]
ハリー・O・ウッドとフランク・ノイマンは1931年にこれを英語に翻訳し（説明の修正と要約、加速基準の削除も含め）、これを「1931年修正メルカリ震度スケール」（MM31）と名付けました。[10]一部の地震学者はこのバージョンを「ウッド・ノイマン震度スケール」と呼んでいます。[8]ウッドとノイマンは、震度の程度を評価する基準を減らした短縮版も作成しました。
ウッド・ノイマン震度スケールは1956年にチャールズ・フランシス・リヒターによって改訂され、彼の影響力のある教科書『初等地震学』に掲載されました。[11]彼はこの震度スケールを自らが開発したリヒター震度スケールと混同したくなかったため、これを「1956年改訂メルカリ震度スケール」（MM56）と呼ぶことを提案しました。[8]
カール・ストーバーとジェリー・コフマンは1993年に米国の歴史的地震活動の概要を出版したが[12]、リヒターの改訂版を無視し、ウッドとノイマンの1931年の地震規模をわずかに修正した解釈に基づいて震度を割り当てた。 [a]事実上、この規模の新しいバージョンが作成されたが、そのほとんどは文書化されていない。[13]
米国地質調査所（および他の機関）が震度を割り当てる基準は、名目上はウッドとニューマンの MM31 です。しかし、これは一般的にはストーバーとコフマンがまとめた修正を加えて解釈されます。なぜなら、1931 年以来数十年の間に、「地面の揺れのレベルを示す指標として、いくつかの基準が他の基準よりも信頼性が高くなった」からです。[14]また、建築基準と建築方法が進化し、建築環境の多くが強化されました。これにより、地面の揺れの特定の強度が弱く見えるようになります。[15]また、最も激しい度合い（X 以上）の元の基準のいくつか、たとえばレールの曲がり、地面の亀裂、地滑りなどは、「地面の揺れのレベルよりも、大規模な崩壊の影響を受けやすい地盤条件の存在に関係しています」。[14]
カンカニ（XIとXII）によって追加された「大惨事」と「甚大な大惨事」のカテゴリーは、あまり使用されていないため、現在のUSGSの慣行では、これらを「極端」という単一のカテゴリーに統合し、「X+」と略記しています。[16]
スケール値
MMI スケールの低い数値は、一般的に人々が感じる地震の感じ方を表します。スケールの大きい数値は、観測された構造的被害に基づいています。
この表は、地震の震源地付近で典型的に観測されるMMIを示しています。[17]
マグニチュードとの相関
マグニチュードと震度は関連しているものの、まったく異なる概念である。マグニチュードは地震によって放出されるエネルギーの関数であるのに対し、震度は地表の一点で経験される揺れの度合いであり、震源地またはその付近での最大震度から離れた場所でのゼロまで変化する。震度は、震源の深さ、地形、震源からの距離、その下の地層が地表の揺れを増幅するかどうか、地震のメカニズムによる方向性など、多くの要因によって決まる。例えば、 2011年にアルゼンチンのサルタで発生したマグニチュード7.0の地震は、震源の深さ576.8kmで最大体感震度がVであった[19] 。一方、1865年にイギリスのバロー・イン・ファーネスで発生したマグニチュード2.2の地震は、震源の深さ約1kmで最大体感震度がVIIIであった[20] 。
小さな表はMMIスケールの度合いの大まかな目安です。[17] [21]ここで示されている色と説明的な名前は、他の記事の特定のシェイクマップで使用されているものとは異なります。
サイトの強度の推定と地震ハザード評価への応用
マグニチュード、震源から地点までの距離、および場合によっては他のパラメータ（現地の立地条件など）が与えられた場所におけるマクロ地震の震度を推定するための、数十の震度予測方程式[22]が発表されている。これらは、最大地盤加速度などの計測強震動パラメータを推定するための地盤動予測方程式に似ている。震度予測方程式の概要が公開されている。[23]このような方程式は、マクロ地震の震度の観点から地震ハザードを推定するために使用することができ、計測強震動パラメータよりも地震リスクと密接に関連しているという利点がある。 [24]
物理量との相関
MMIスケールは、揺れの振幅、揺れの周波数、最大速度、最大加速度などのより厳密で客観的に定量化可能な測定値に基づいて定義されていません。人間が感じる揺れと建物の損傷は、低強度のイベントの場合は最大加速度と最もよく相関し、高強度のイベントの場合は最大速度と最もよく相関します。[25]
モーメントマグニチュードスケールとの比較
1 つの地震の影響は場所によって大きく異なるため、同じ地震に対して複数の MMI 値が測定されることがあります。これらの値は、等震度マップと呼ばれる等高線マップを使用して最もよく表示できます。ただし、各地震のマグニチュードは 1 つだけです。
参照
参考文献
注記
- ^ 修正は主に IV 度と V 度に対して行われ、VI 度は人工構造物への被害の報告に応じており、VII 度は「建物やその他の人工構造物への被害」のみを考慮している。詳細は Stover & Coffman 1993、pp. 3–4 を参照。
引用
- ^ 「地震の深刻度」。米国地質調査所。2021年11月5日。
- ^ デイヴィソン1921年、103ページ。
- ^ マッソン、グリュンタール、スタッキ 2010、p. 414.
- ^ デイヴィソン1921年、108ページ。
- ^ マッソン、グリュンタール、スタッキ 2010、p. 415.
- ^ デイヴィソン1921年、112ページ。
- ^ デイヴィソン1921年、114ページ。
- ^ abcd ムッソン、グリュンタール、スタッキ 2010、p. 416.
- ^ 国立地球物理火山研究所。「強度評価法」。2022年10月20日時点のオリジナルよりアーカイブ。2022年10月20日閲覧。
- ^ ウッド＆ノイマン 1931年。
- ^ リヒター、1958年。マッソン、グリュンタール、スタッキ 2010、p. 416.
- ^ ストーバー＆コフマン 1993
- ^ Grünthal 2011、p. 238。StoverとCoffmanの有効尺度の最も決定的な説明は、Musson & Cecić 2012、§12.2.2にあります。
- ^ ab Dewey et al. 1995、p.5。
- ^ ダベンポート＆ダウリック 2002年。
- ^ マッソン、グリュンタール、スタッキ 2010、p. 423.
- ^ ab 「マグニチュード対強度」（PDF）。米国地質調査所。2022年3月5日時点のオリジナルよりアーカイブ（PDF）。2022年3月5日閲覧。
- ^ 「3.5. 地図上でのマクロ地震の強度の表現 – ShakeMap ドキュメント」。usgs.github.io 。2024 年4 月 11 日閲覧。
- ^ 「M 7.0 – アルゼンチン、エル・オヨの北北東26km – 衝撃」。ANSS総合地震カタログ。米国地質調査所。
- ^ 「英国歴史地震データベース」英国地質調査所。 2018年3月15日閲覧。
- ^ 「修正メルカリ震度スケール」。ベイエリア政府協会。2023年3月26日時点のオリジナルよりアーカイブ。2017年9月2日閲覧。
- ^ アレン、ウォルド、ワードン 2012年。
- ^ 「地動予測方程式（1964～2021年）」、ジョン・ダグラス著、ストラスクライド大学、グラスゴー、イギリス。
- ^ マッソン 2000.
- ^ 「ShakeMap の科学的背景」。米国地質調査所。2009 年 8 月 25 日時点のオリジナルよりアーカイブ。2017年 9 月 2 日閲覧。
出典
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さらに読む
- ジョーンズ、リチャード (2012)。「『実体験』によるメルカリ震度スケールの調査」( PDF)。サイエンススコープ。36 (4) : 54–60。ISSN 0887-2376。JSTOR 43183283。ERIC EJ1000835 。
- Wald, David J. ; Loos, Sabine; Spence, Robin; Goded , Tatiana; Hortacsu, Ayse (2023). 「地震の震度を報告するための共通言語」. Eos . 104. doi : 10.1029/2023eo230160 .
外部リンク
- 国立地震情報センター（米国）
- 修正メルカリ震度スケール –米国地質調査所
- 地震の激しさ –米国地質調査所
- 米国地震強度データベース – NOAA
- 地震の強さ – 感じる揺れをコントロールするものは何ですか? – IRIS コンソーシアム