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ここにあるのは、だれかが実際に調べ、考え、作ってきたことを集めたメモです。気になったら、ページの下の「参考にした情報源」から、もとの本や記事、それを生み出した人たちに、直接ふれてみてください。このメモには書ききれないおもしろさが、そこにあります。

地震じしんは、いつ どこで おきるか、まえもって わかるの?

地震の日時や場所、大きさを、前もって知ることはできるのか

地震の日時・場所・大きさは予知よちできるのか:確率かくりつ評価と緊急地震速報が教えてくれること

分野:自然

「あした、この まちで 大きな 地震じしんが くる」。そんな はなしを 見かけたら、まず うたがって ください。きしょうちょうは、日にちと ばしょを きめた 予知よちの はなしは、ふつう デマだと 考えられると せつめい して います。

では、地震じしんの ことは、なにも わからないのでしょうか。じつは、「ぴたりと あてる」のとは ちがう やりかたで、かがくは 地震じしんに そなえる てがかりを 出して います。この ページを 読むと、わかって いることと、わからない ことが わかります。

「◯月◯日に、この地域で大きな地震が起きる」という話を目にしたら、気象庁の説明を思い出してください。気象庁は、日時と場所を特定した地震の予知情報は、一般にデマと考えられるとしています[1]。

では、地震について科学が言えることは何もないのでしょうか。実際には、「何年以内に何%」という確率の評価と、揺れが来る数秒前の知らせという、予知とは別の道があります。この記事を読むと、予知が難しいとされる理由と、確率評価や緊急地震速報が教えてくれること、教えてくれないことが分かります。

気象庁は、日時と場所を特定した地震予知情報を「一般にデマ」と考えられるとし、地震の発生時期・場所・規模を高い確度で予測する科学的に確立した手法は現時点でないと述べている[1][2]。それでも日本では、地震の確率評価と緊急地震速報が実際に運用されている。

予知ができないのに、なぜこの二つは成り立つのか。この記事を読むと、予知・確率評価・速報の三つが答えている問いのちがいと、それぞれの限界が分かる。

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1. 地震じしんの「いつ・どこで・どれくらい」は、わかるの?

1. 「いつ・どこで・どれくらい」を言い当てることは、できるのか

1. 時・場所・大きさの三つを限定する予知は、現在の科学では難しい

地震じしんの 予知よちと いうのは、「いつ」「どこで」「どれくらいの 大きさで」の 三つを、せまい はんいで あらかじめ 言いあてる ことです。

きしょうちょうは、この ような たしかな 予知は、いまの かがくでは むずかしいと 考えられて いると 書いて います。日にちと ばしょを きめて 「ここで おきる」と 言う はなしは、ふつう デマだと 考えられるそうです。

だから、SNSなどで 「あしたの 地震じしん」の ような はなしを 見ても、そのまま しんじなくて いいのです。まわりの おとなにも、「きしょうちょうでは デマと 考えられるって」と 教えて あげて ください。

でも、「わからない」で おわりでは ありません。つぎの ページから、かがくが 地震じしんに どう むきあって いるのかを 見て いきます。

地震の予知とは、時・場所・大きさの三つの要素を、精度よく限定して予測することです。気象庁は、そうした確度の高い予測は現在の科学的知見では難しいと説明しています[1]。南海トラフ地震についても、発生時期・場所・規模を確度高く予測する科学的に確立した手法は現時点でないとしています[2]。

ここで大事なのは、「三つとも」限定するという点です。たとえば「この先、どこかで大きな地震が起きる」だけなら、日本のような地震の多い国では当たり前のことで、役に立つ情報とは言えません。「◯日の◯時ごろ、◯◯市の近くで」と言い切ってはじめて予知になります。気象庁は、日時と場所を特定した情報は一般にデマと考えられるとしています[1]。

では、地震の前には、何か前ぶれがあるのではないでしょうか。昔から言われてきた「動物が知っている」という話から確かめます。

予知とは、時・場所・大きさの三要素を精度よく限定して予測することを指す。気象庁は、そのような確度の高い予測は現在の科学的知見では難しいとし[1]、南海トラフ地震についても、発生時期・場所・規模を確度高く予測する科学的に確立した手法は現時点でないと述べる[2]。

三要素のすべてを限定する点が定義の核心である。「いずれ大きな地震が起きる」というだけでは、いつ・どこで・どれくらいかが分からず、備えの判断には使いにくい。判断に使えるのは、時間幅も範囲もせまく絞った情報だけだが、現状ではそれを支える確立した手法がない。気象庁が、日時と場所を特定した地震予知情報を一般にデマと考えられるとするのは、この前提による[1]。

ただし、手法がないことは、前ぶれが存在しないことを意味しない。観測できる前ぶれの候補は、いくつか研究されている。次の章では、動物の行動と、断層の「ゆっくりした動き」を検討する。

2. どうぶつや 「ゆっくり 地震じしん」は、まえぶれに なるの?

2. 動物の行動や「ゆっくり地震」は、前ぶれになるのか

2. 前ぶれの候補を検討する:動物の行動と、ゆっくり地震

「どうぶつは 地震じしんが くるのを しっている」と いう はなしを、きいた ことが あるかも しれません。

アメリカの ちしつ ちょうさじょ(USGS)は、この かんがえ方に ついて、こう まとめて います。地震じしんの まえに、いつも 同じ ように おきる どうぶつの ふるまいと、それが どうして おきるのかの しくみは、まだ 見つかって いない、と。つまり、「しって いる」とは いえない ようすです。

もう 一つ、「ゆっくり 地震じしん」と いう ものが あります。ゆれを 感じない くらい ゆっくり、だんそうが うごく ことです。2011年の 東北の 大きな 地震じしんの まえにも、これが おきて いたことが わかって います。

ただし、「まえに おきて いた」と 「それを 見て 地震じしんを あてられる」とは、ぜんぜん ちがう はなしです。ゆっくり 地震じしんが 大きな 地震じしんの ひきがねに なるのかは、まだ はっきり して いません。

動物が地震の前に異常な行動をとるという話は、広く知られています。アメリカ地質調査所(USGS)は、地震の前に一貫して信頼できる行動が見られること、そしてそれがどう働くのかを説明する仕組みは、まだ見つかっていないとまとめています[3]。予測に使えるほど一貫した行動や、その仕組みは確認されていない、ということです。

もう一つの候補が「ゆっくり地震」です。人が揺れを感じないほどゆっくりと断層が動く現象で、海洋研究開発機構(JAMSTEC)の紹介記事によれば、2011年3月11日の東北地方太平洋沖地震(東日本大震災を起こした地震)の前震と本震の前にも、ゆっくり地震が起きていました[4]。

「前に起きていた」ことが分かったのは、地震のあとに記録を調べたからです。起きる前に「これは大地震の前ぶれだ」と見分けられたわけではありません。ゆっくり地震が巨大地震のきっかけになるのかどうかも、まだはっきり分かっていません。前ぶれの候補はあっても、予知につなげる道はまだ見えていないのです。

予知が難しいなら、科学は地震の何を示せるのでしょうか。

動物の行動について、USGSは、地震前の一貫した信頼できる行動と、それが働く仕組みを説明するものは、いまだ得られていないとまとめる[3]。観察談は多くても、統計的な裏づけと仕組みの両方が欠けているため、予測の根拠にならない。

ゆっくり地震は、揺れを感じないほどの速さで断層がずれる現象である。JAMSTECの紹介記事は、2011年3月11日の東北地方太平洋沖地震の前震と本震の前にもゆっくり地震が発生していたと述べる[4]。ここで注意すべきは、この事実が「事後に記録をさかのぼって分かったこと」だという点である。起きている最中に、大地震の前ぶれと判定できたことを意味しない。また、ゆっくり地震が巨大地震の直接の引き金になるのかは、現時点で明らかでない。

前ぶれの候補があっても、それが「いつ・どこで・どれくらい」を絞る予測に結びつく保証はない。その状況で科学が出せる答えは、予知とは別の形をとる。第一が、発生の「確率」である。

3. 「これから 30年で なん%」って、どういうこと?

3. 「今後30年以内に何%」は、予知とどうちがうのか

3. 確率評価は、予知とは別の問いに答えている

天気よほうで 「あしたの 雨の かくりつは 30%」と 言うのを きいた ことが ありますか。じつは 地震じしんにも、にた 考え方が あります。

国の 「じしんほんぶ」(地震じしんを しらべる ところ)は、活断層だんそうや 海の 近くの 地震じしんについて、「これから 30年の あいだに おきる かくりつ」を 調べて います。どこで、どれくらいの 大きさの 地震じしんが、どれくらいの かくりつで おきそうかを、まとめて 出して います。

ここで 大切なのは、これが 「予知」では ないと いう ことです。「何年の 何月に おきる」と 言いあてて いる のでは ありません。「この 場所は、これから 30年の あいだに、おきる 見こみが どれくらいか」を、むかしの 地震じしんの きろくなどから 見つもって いるのです。

あたらしい 家を 立てる ときや、まちの 守り方を 考える ときに、この ような ものさしは やくに 立ちます。

天気予報の降水確率に似た考え方が、地震にもあります。国の地震調査研究推進本部(地震本部)は、活断層や海溝型地震について、次の地震の発生可能性を、場所・規模(マグニチュード)・発生確率などとして評価しています。これを長期評価といい、「今後30年以内の発生確率」の形で示されます[5]。

この評価は、予知とは問いがちがいます。予知は「いつ起きるか」を日時まで絞ろうとします。長期評価は、「ある場所で、ある規模の地震が、ある長い期間のうちに起きる見込みはどれくらいか」に答えます。確率が高くても、それが来週なのか25年後なのかは、この評価からは言えません。

なお、規模を表すマグニチュードは、気象庁の説明では地震そのものの大きさです。これに対し、震度はある場所での揺れの強さを表します。電球にたとえると、マグニチュードは電球そのものの明るさ、震度は離れた場所で見たときの明るさにあたります[6]。同じ地震でも、震源から遠ければ震度は小さくなります。

確率は「いつか」を教えてくれませんが、地域ごとの危険の高さを比べ、備えの優先順位をつける役には立ちます。では、揺れの直前にできることはないのでしょうか。

地震本部は、活断層や海溝型地震について、次の地震の発生可能性を、場所・規模(マグニチュード)・発生確率として評価している。これが長期評価で、確率は「今後30年以内」のように期間をつけて示される[5]。

この評価が答えているのは、予知とは別の問いである。予知は発生の「時」を狭い幅に絞ろうとする。長期評価は、特定の場所と規模について、長い期間のうちに起きる見込みを示す。期間が数十年と長いため、確率が高くても、来週起きるのか二十五年後に起きるのかは区別できない。「30年以内に高い確率」は「近いうちに起きると決まった」ではなく、備えを急ぐ根拠になる、という性格のものである。

用語も整理しておく。気象庁によれば、マグニチュードは地震そのものの規模、震度はある場所での揺れの強さを表す。電球にたとえると、マグニチュードは電球自体の明るさ、震度は離れた場所で見たときの明るさにあたる[6]。長期評価が示す「規模」はマグニチュードの側であり、実際にある場所がどれだけ揺れるかは、震源からの距離や地盤などで変わる。

確率評価は、いつかは分からなくても、地域ごとの危険の高低を比べる手がかりになる。もう一つの方法は、予測の対象を「次の大地震」ではなく、「すでに始まった揺れ」に切り替えることである。

4. 強い ゆれが くる まえに、しらせる ことは できるの?

4. 揺れが来る数秒前に知らせる、緊急地震速報のしくみと限界

4. 緊急地震速報は予知ではない:速さの差を使う仕組みと、間に合わない場所

スマホが 「ぶーっ」と 大きな 音で なる、緊急地震速報きんきゅうじしんそくほうを 知って いますか。これは、「地震じしんを あてる」ものでは ありません。

地震じしんが おきると、ゆれは 2しゅるいの 波に なって ひろがります。はやい 波は 一びょうに 7キロメートルほど、おそい 波は 4キロメートルほど すすみます。はやい 波は あまり 強く ゆれませんが、おそい 波は 強く ゆれます。

そこで、はやい 波を 地震じしん計が とらえて、すぐ きかいで けいさんし、強い ゆれが とどく まえに しらせるのです。たとえば、震源しんげんから 100キロメートル はなれた ばしょでは、はやい 波は 14びょうほど、おそい 波は 25びょうほど かかります。ざっと けいさんすると、その ちがいは 10びょうあまり。この かんたんな けいさんでは、しらせる ための じかんは ふくんで いません。

ただし、かならず まにあうとは かぎりません。震源しんげんの ちかくでは、しらせが ゆれに おいつけない ことが あります。

緊急地震速報は、予知ではなく、速さの差を利用した仕組みです。地震が起きると、揺れは2種類の波になって伝わります。速い「P波」は秒速約7km、遅い「S波」は秒速約4kmで進みます。揺れが強いのはS波のほうです[7]。

震源の近くの地震計がP波をとらえると、気象庁がそこから震源や大きさを推定し、S波が届く前に各地へ知らせます。距離を使った簡単な計算をしてみましょう。震源から100km離れた場所には、P波が約14秒(100÷7)、S波が約25秒(100÷4)で届きます。差は約11秒です。ただしこれは速さの比だけの計算で、実際には解析や伝達に数秒かかるため、使える時間はもっと短くなります。

この「数秒かかる」ことは、限界にもなっています。気象庁は、震源に近い場所では、速報が強い揺れの到達に原理的に間に合わないことがあるとしています。また、予想される震度には、±1階級程度の誤差が出ることもあります[8]。内陸の浅い地震では、特に震源の真上近くで間に合いにくくなります。

つまり速報は、「これから地震が起きる」ではなく、「いま地震が起きた。強い揺れがまもなく来る場所がある」と知らせるものです。数秒でも、身を守る行動に移るには意味があります。では、その数秒をどう使い、日ごろ何を備えればよいのでしょうか。

緊急地震速報は、地震の発生前に出す情報ではない。発生した地震の揺れを、速さの差を利用して、強い揺れが届く前に知らせる仕組みである。地震波には、秒速約7kmで伝わるP波と、それより遅い秒速約4kmで伝わり、揺れが強いS波がある[7]。震源近くでP波をとらえ、S波の到達前に予測を出す。

速度の差から、猶予時間の上限を見積もれる。震源から100kmの地点では、P波の到達は約14.3秒(100÷7)、S波は25秒(100÷4)で、差は約10.7秒である。ただし、これは地震波の速度比だけを使った上限の計算であり、実際には解析や伝達に数秒かかる。そのため、使える時間は短くなる。さらに、震源からの距離が小さくなるほど、P波とS波の到達時間の差も縮まる。

この性質は、仕組みの限界をそのまま説明する。気象庁は、震源に近い場所では速報が強い揺れの到達に原理的に間に合わないとし、予想震度や長周期地震動階級にも±1階級程度の誤差があることを示している[8]。内陸の浅い地震では、震源の近くに住む人ほど、速報が間に合いにくい。

整理すると、予知は「いつ」を問い、確率評価は「どこでどれくらいの見込みか」を問い、速報は「いま起きた地震の揺れがいつ届くか」を問う。三つは答える問いがちがい、どれも他の代わりにならない。残る問いは、数秒前の知らせでは足りないときにも働く、日ごろの備えである。

5. 地震じしんが いつ おきても いいように、できる ことは?

5. 日ごろの備えと、自分の地域の確率を調べる

5. 予測できない前提で備える:負傷の原因と、一次資料の探し方

おうちの 家具を 見て みよう

ないかくふ(日本の 国の やくしょ)の 2008ねんどの せつめいでは、地震じしんで けがを した 人の 3わりから 5わりは、家具が たおれたり、ものが おちたり した ことが げんいんです。だから、家具は 「たおれるもの」と 考えて、固定こていなどの そなえを するように すすめて います。

おうちの 人と いっしょに、ねる ばしょの まわりを 見て ください。たおれて きそうな 家具は ありますか。ものが おちて きそうな たなは ありますか。見つけたら、おうちの 人に 話して みましょう。ひとりで 家具を うごかしたり しないで ください。

しらべて みよう

おうちの 人と、きしょうちょうや 地震じしん本部の ホームページで、「長期しらべた けっか」を 調べて みましょう。「地震じしん本部 長期評価ひょうか結果けっか一覧いちらん」と 入れて さがせます。自分の すんで いる ちいきの 地震じしんが、これから 30年の あいだに おきる かくりつの 見つもりを 見られます。見たら、「ほんとうに あてる」ためでは なく、「そなえる ため」の ものさしだと いう ことを、思い出して ください。

家の中を見直す

内閣府の防災情報のページ(2008年度の広報)は、地震による負傷の原因の3〜5割が、家具類の転倒や落下によるものだと説明しています。そのうえで、家具は倒れるものと考え、固定などの備えをするよう勧めています[9]。予知ができなくても、速報が間に合わなくても、これは自分たちでできます。寝る部屋の家具や、高いところに置いた物を、家の人と一緒に見直してみましょう。重い家具を一人で動かすのは危険なので、必ず大人と行ってください。

自分の地域の見通しを調べる

地震本部の「長期評価結果一覧」のページでは、評価の結果を見ることができます[5]。住んでいる地域の近くの活断層や海溝型地震について、今後30年以内の発生確率が書かれているか、探してみてください。「確率が高い」のは、近々起きると決まったという意味ではなく、備えを急ぐ理由だと考えると、数字の見え方が変わります。

予知ができないことは、悲観する理由ではなく、「分かっている範囲」を使う理由になります。確率・速報・家の中の備えを組み合わせて、見通しの悪さを少しずつ小さくしていくのが、いまの地震との付き合い方です。

備えの出発点:負傷の原因

内閣府の防災情報のページ(2008年度の広報)は、地震による負傷原因の3〜5割が家具類の転倒や落下によるものだとして、家具は倒れるものと考えて固定などの備えをするよう勧める[9]。予知ができなくても、速報が間に合わない場所でも、自宅の環境は自分で変えられる。予測の限界を前提にするなら、当てることを待つより、家具の固定のように被害を減らす備えも欠かせない。

一次資料に当たる

地震本部の「長期評価結果一覧」[5]には、評価対象ごとの規模と発生確率が掲載されている。評価ごとに対象と期間が異なるので、数字だけを並べて比べるのは避け、「どの断層・どの領域について、いつからの何年間か」を確かめて読むこと。気象庁の「地震予知について」[1]と「南海トラフ地震の予測可能性」[2]は、本稿の最初の主張の根拠で、短い。緊急地震速報の「特徴」[8]では、間に合わない場合や誤差が明記されている。気象庁の「地震予知について」とJAMSTECの記事[4]を読み比べると、予知と予測の考え方のちがいが見えてくる。

残る問いは、まだ答えが出ていない。ゆっくり地震は巨大地震の引き金になるのか。動物の行動に再現性のある規則はあるのか。いずれも現時点では未解明であり、それを確かめる観測は今も続いている。

しらべた もとの じょうほう

参考にした情報源

参考にした情報源と、その使い方

本文で使った資料です。

  1. 気象庁「地震予知について」. https://www.jma.go.jp/jma/kishou/know/faq/faq24.html (予知の定義/日時と場所を特定した情報はデマ)
  2. 気象庁「南海トラフ地震の予測可能性」. https://www.jma.go.jp/jma/kishou/know/jishin/nteq/forecastability.html (確立した予測手法はない)
  3. USGS "Animals & Earthquake Prediction". https://www.usgs.gov/programs/earthquake-hazards/animals-earthquake-prediction (動物と地震予知)
  4. JAMSTEC「「ゆっくり地震」を捉えろ!光のものさしで海底の変化を観測する」. https://www.jamstec.go.jp/j/pr/topics/explore-20230411/ (ゆっくり地震と2011年の地震)
  5. 地震調査研究推進本部「長期評価結果一覧」. https://www.jishin.go.jp/evaluation/long_term_evaluation/lte_summary/ (30年以内の発生確率の評価)
  6. 気象庁「震度・マグニチュード・地震情報について」. https://www.jma.go.jp/jma/kishou/know/faq/faq27.html (マグニチュードと震度のちがい)
  7. 気象庁「緊急地震速報のしくみ」. https://www.jma.go.jp/jma/kishou/know/jishin/eew/shikumi/shikumi.html (P波とS波の速さ)
  8. 気象庁「緊急地震速報の特徴」. https://www.jma.go.jp/jma/kishou/know/jishin/eew/shikumi/tokusei.html (間に合わない場合と誤差)
  9. 内閣府 防災情報のページ「特集」. https://www.bousai.go.jp/kohou/kouhoubousai/h20/09/special_04.html (負傷原因と家具の固定)

なおした ところ

更新履歴

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