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主要動

主要動

出典: Wikipedia
一般小学生

まとめ

主要動
地震の揺れのうち、初期微動の後に続く振幅の大きな揺れのこと

解説

地震が発生すると、震源からは性質の異なる2種類の地震波が同時に放出されます。一つは伝播速度が速いP波縦波)で、もう一つは伝播速度が比較的遅いS波横波)です。観測地点にはまずP波が到達して「初期微動」と呼ばれる小さな揺れを引き起こし、その後に遅れて到達したS波が「主要動」と呼ばれる大きな揺れを引き起こします。

主要動は初期微動に比べて振幅が大きく周期が建物の固有周期と一致すると大きな被害をもたらす原因となります。地震計のデータから主要動の開始時刻を正確に読み取ることは、震源の特定や地震の規模(マグニチュード)の推定において極めて重要です。以下の表は、主要動を引き起こすS波と、初期微動を引き起こすP波の性質を比較したものです。

項目 P波(初期微動の原因) S波(主要動の原因)
伝わる速度 速い(約5〜7km/s) 遅い(約3〜4km/s)
波の種類 縦波(疎密波 横波(ねじれ波)
揺れの大きさ 小さい 大きい
コラム

初期微動が始まってから主要動が始まるまでの時間を「初期微動継続時間(PS時間)」と呼びます。この時間は震源からの距離比例して長くなるという性質(大森公式)があり、これを利用して震源までの距離を算出することが可能です。例えば、地震計の記録から小さな揺れの開始が5時46分56秒、大きな揺れの開始が5時46分59秒であれば、初期微動継続時間は3秒間となります。

また、主要動の揺れ方は地盤の性質によっても変化します。柔らかい地盤では揺れが増幅されやすく、主要動による被害が大きくなる傾向があるため、防災計画においては地域の地盤特性を把握しておくことが不可欠です。

小学生のみなさんへ

地震が起きたとき、はじめにカタカタという小さな揺れがきて、そのあとにユサユサという大きな揺れがくることがありますね。この、あとからくる大きな揺れのことを「主要動しゅようどう」といいます。

地震の波には、伝わるスピードが速い波と、スピードは遅いけれど揺れが大きい波の2種類があります。速い波が先に着いて小さな揺れを起こし、そのあとに遅れて届く波がこの大きな揺れである主要動を起こします。建物がこわれたり、家具がたおれたりするのは、主にこの主要動のせいです。

地震計の記録を見ると、小さな揺れが始まった時刻と、大きな揺れが始まった時刻をはっきりと見分けることができます。この2つの揺れが始まる時間の差を調べることで、地震がどこで起きたのかを計算することもできるんですよ。

ルラスタコラム

地震の波をかけっこにたとえると、P波は足の速い選手、S波は足は遅いけれど力持ちの選手のようなものです。ゴール(観測地点)が遠ければ遠いほど、足の速い選手と力持ちの選手の到着時間の差はどんどん開いていきます。この仕組みを使って、緊急地震速報は大きな揺れが来る前に私たちに知らせてくれているのです。

テストでの問われ方・理解度チェック

【基礎】 地震の揺れにおいて、初期微動の後にやってくる大きな揺れのことを何というか。
S波(エスは)
【応用】 主要動は「P波」と「S波」のどちらの波が到達することによって引き起こされるか。また、なぜ初期微動よりも後に発生するのか理由を答えなさい。
P波の方がS波よりも伝わる速度が速いため、観測地点にはまずP波による小さな揺れ(初期微動)が届き、その後に遅れてS波による大きな揺れ(主要動)が届くから。
【実践】 震源から遠い地点ほど、初期微動が始まってから主要動が始まるまでの時間はどうなるか。また、その時間のことを何というか。
長くなる。震源から遠ざかるほど、速度の速いP波と速度の遅いS波の到着時間の差(初期微動継続時間)が広がるため、主要動が始まるまでの時間は遅くなる。

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