震度7

震度7(しんど7)とは、地震による揺れの強さを表す指標の一つである。本記事においては、日本における震度7を説明する。

震度7を観測した兵庫県南部地震の被害

概要

気象庁が定める気象庁震度階級(10段階)のうち、最も階級の高いもの。1949年の導入時は激震(げきしん)の呼称が与えられていたが、1996年の震度階級改正以降、激震の呼称は廃止された[1]

気象庁は震度7について、「立っていることができず、何かにつかまっていないと動くことができない。揺れにほんろうされ、動くこともできず、飛ばされることもある。」と説明した[2]

一般に震度7の領域は、地下に断層が通っている場合、平野部や盆地に分布しやすく山地では広がりは小さい。また、震源断層の深さが20 km以深になると平野部でも震度7の揺れにはなりにくくなる傾向にある。震源近傍での振動の卓越方向は断層走行と直行する方向になる場合が多い[3]。また、地震動の上下動加速度が重力加速度を越えたと見られる現象はM7前後の地震の限られた地域で見られることがある[4]

震度7(激震)の導入

震度7は1949年の1月の「気象庁震度階」改訂により新たに設けられた階級である。これは、1948年の福井地震を受けて、地震による被害を震度6(当時)では適切に表現できないのではないか、という意見が出たためである。震度7は以下のように定義された。

激震. 家屋の倒壊が30%以上に及び, 山くずれ, 地割れ, 断層などを生じる.

しかし、ここで「倒壊」と「全壊」を同義語として用いる場合、「全壊」とはどういう状態か明確にする必要がある。また木造家屋の耐震性は時代と共に変化しているという問題がある[3]

1995年の兵庫県南部地震阪神・淡路大震災)で震度7が初めて適用された。気象庁の「地震情報」の段階では震度6だったが[注 1]、当時の規定に基づき現地調査で判定が行われ、淡路島北部から阪神間の一部地域で「家屋の倒壊が30 %以上に及ぶ」ことを基準とする震度7が適用されることとなった(厳密には「観測」ではなく「適用」と呼んだ)[5]。震度7が初めて適用されたのは地震3日後の1月20日であり[6]、さらに詳細な現地調査による震度7の分布の認定は翌月(調査は2月6日、発表は2月7日)までかかった[7]。当時はたとえ震度7を震度計で計測しても気象庁の係員が周辺の被害状況を調べたうえで本当に震度7であったか確認するまでは発表しない仕組みであった[8][9]

計測震度7の導入

震度と計測震度の関係表[10]
震度計測震度
  0
0.5未満のすべて
  1
0.5以上 1.5未満
  2
1.5以上 2.5未満
  3
2.5以上 3.5未満
  4
3.5以上 4.5未満
  5弱
4.5以上 5.0未満
  5強
5.0以上 5.5未満
  6弱
5.5以上 6.0未満
  6強
6.0以上 6.5未満
  7
6.5以上のすべて

兵庫県南部地震の時、現地調査を行ってから震度7を適用したのでは災害対応が遅れるとの批判が強かったため[5]、その後、1996年以降はすべての震度が計測震度による判定に改められた。兵庫県南部地震後の現地調査による震度7の範囲で観測された強震加速度波形から計測震度を算出すると6.5前後となり、計測震度6.5以上を新たに震度7と定義すれば、計測震度を四捨五入した値が震度であるという関係を保つことが出来るとされた[8]

さらに、被害の甚大な芦屋市、西宮市、伊丹市、宝塚市などの阪神間の都市には計測震度計が設置されておらず震度が判らなかったという問題もあったため[11]、従来気象官署、津波地震早期検知網の観測点などに限られていた気象庁の発表地点としての震度観測点を、気象庁約600か所、防災科学技術研究所約800か所、地方公共団体約2,800か所、計約4,200か所と大幅に増強し震度観測点のデータを気象庁の情報発表に活用することとなった[8]

2004年の新潟県中越地震で後日回収された地震計[注 2]によって初めて震度7が観測され、2011年の東北地方太平洋沖地震東日本大震災)や2016年の熊本地震[注 3]では震度速報の時点で震度7が発表された。2018年の北海道胆振東部地震では、震度速報の時点では震度6強だったが、後に気象庁が厚真町で震度7が観測されていた事を発表した。現在、計測の最大は熊本地震の本震(4月16日発生)の際に熊本県益城町で観測された計測震度6.7 (6.78) の震度7である[12]

震度7の下限に相当する計測震度6.5の条件として、仮に同じ周期の揺れが数秒間継続した場合、周期1秒の場合は約600 gal以上、周期0.1秒の場合は約2700 gal以上の加速度が必要とされる[13]

なお、どれだけ揺れが激しいとしても、計測震度が6.5以上ならば震度7とされる。1996年の改定前の検討委員会では、計測震度7.0での分割や計測震度7.5以上を震度8とすることも検討に上がったが、震度7では最大級の防災対応が取られるため防災上は分割の意味がないこと、計測震度7.0以上を観測した例がないためどのような被害が発生するか不明瞭である点から、導入は見送られた[8]

家屋倒壊率と震度

1923年関東地震、1948年福井地震、1952年十勝沖地震では、墓石の転倒と木造建築の被害率を検討した結果、これら3つの地震は平均的に見れば同一震度で木造建物はかなり近い全壊率を生じたことが判明している[14]。さらに、家屋全壊率と死者数との関係は、1891年濃尾地震と1948年福井地震では大きく変わっておらず、少なくとも濃尾地震から福井地震に至る同一震度における家屋の全壊率は大きくは変わっていないとする研究がある[3][14]

1894年庄内地震の被害住宅の復興家屋構造の指針として、1914年に震災予防調査会が「木造耐震家屋構造要領」を出したが適用範囲は6大都市に限られていた。さらに第二次世界大戦の激化に伴い1943年から1947年までこの規定の適用は中止された[3]。事実上1950年に制定された建築基準法施行令[15]まで、ほとんどの木造家屋は耐震構造規定の洗礼を受けていないと考えられている[3]。その後耐震基準は1981年に見直され、震度7(激震)が始めて適用された1995年兵庫県南部地震当時では木造家屋の耐震性が1948年福井地震当時とは異なっており、福井地震における家屋倒壊率30 %以上の領域は兵庫県南部地震における家屋倒壊率10 %以上の領域に相当するとの見積もりがある[16][17]。福井地震の家屋被害の範囲は兵庫県南部地震より遥かに広いものであったが、強震動を評価すると両地震共計測震度7に相当すると推定される領域は限定的なものとなる[16]

また、2011年東北地方太平洋沖地震では、計測震度7を観測した栗原市築館は加速度2700 galと、兵庫県南部地震の葺合観測点の802 galより大きいものであったにもかかわらず、周辺の住宅全壊率は築館は0 %であったのに対し、兵庫県南部地震の葺合は35 %と高かった。これは東北地方太平洋沖地震では加速度が高かったのは周期0.5秒未満の短周期成分であったのに対し、兵庫県南部地震では家屋に被害をもたらしやすい周期1 - 2秒の加速度応答スペクトルが東北地方太平洋沖地震を約4倍も上回っていた為であると解釈されている[18]

最大震度7を記録した地震の一覧

気象庁の発表地点における記録回数は6回である。各地震の詳細に関しては、当該記事を参照されたい。

気象庁の発表地点において震度7が観測されたのは1995年兵庫県南部地震以降に限られるが、これは1995年以前は震度観測点が気象官署の160点程度であったものが、兵庫県南部地震を期に1996年以降地震観測網が充実され震度観測点が4000か所以上となったためである。M7クラスの内陸地殻内地震でも震度7の揺れとなるのは限定された範囲であり、震度観測点の密度が低い場合はこの震度7の範囲が観測点につかまらない可能性が高いが、観測所の数が増大して密度が高くなれば漏らさず観測される可能性が高くなるためであり、日本で強い揺れを伴う地震が増えたという事ではない[5][19]

1996年以降の計測震度7を観測した何れの地震の観測点も気象官署[20][注 4]以外の地点である。新潟県中越地震・東北地方太平洋沖地震・熊本地震における震度7の観測点はいずれも地方公共団体の設置した計測震度計であったが、北海道胆振東部地震では気象庁が2003年に設置した無人の観測点「厚真町鹿沼」で震度7を観測した[21]

震度7を観測した地震
発生日 発生時刻 地震名 震央 地震の規模 震源の深さ 震度7を観測した地点 計測震度
1995年1月17日 5時46分 兵庫県南部地震
阪神・淡路大震災
大阪湾 Mj7.3 Mw6.9 16km 兵庫県神戸市など) 葺合 6.6[22]
2004年10月23日 17時56分 新潟県中越地震 新潟県中越地方 Mj6.8 Mw6.6 13km 新潟県(川口町 川口町川口 6.5[23]
2011年3月11日 14時46分 東北地方太平洋沖地震
東日本大震災
三陸沖 Mj8.4 Mw9.0 24km 宮城県栗原市[24] 栗原市築館 6.6[24][25]
2016年4月14日 21時26分 熊本地震前震 熊本県熊本地方 Mj6.5 Mw6.2 11km 熊本県(益城町 益城町宮園 6.6[26]
2016年4月16日 1時25分 熊本地震(本震 熊本県熊本地方 Mj7.3 Mw7.0 12km 熊本県(西原村・益城町) 西原村小森 6.6[26]
益城町宮園 6.7[26]
2018年9月6日 3時7分 北海道胆振東部地震 北海道胆振地方中東部 Mj6.7 Mw6.6 37km 北海道(厚真町[27] 厚真町鹿沼 6.5[28]

震度7相当の地震

本節では震度7相当の揺れであったと指摘される地震を記述する。

「潰家」の状態。安政の大地震絵図。

歴史地震については、宇佐美 (1994) は江戸時代に適用することを想定して震度判定表の試案を作成している[29]。家屋は通常のものとし、大名、大店などはほぼ一階級強いものと考える。また1980年に東京都が作成した「地震の震度階解説表」[30]にある老朽家屋を江戸時代の庶民の家と考えた[29][31][32]。古記録から倒壊家屋数が記録から明らかな場合は被害率(全潰家屋数 + 0.5 × 半潰家屋数)/ 総数が70 %以上を震度7とし、被害率が不明でも記録に特定の村が「皆潰れ」「不残潰」「惣潰」と記述されているならば震度7と解釈し、「過半数皆潰」ならば震度6 - 7とした[29][31][32]

内閣府が定める「災害の被害認定基準」では、柱が数度 (1/20) 以上傾斜して、屋根が一見無事に見えても再使用不能で壊して建直さなければいけない状態ならば「全壊」であるが、江戸時代の記録にある「潰家」は屋根が落ちて地面に着いた「伏家」の状態であり、現代の「全壊」より被害の程度が大きく震度を過小評価する要因である[33]。伝統的な日本の在来工法で建てられた木造家屋が30 %以上全壊すれば震度7とされるが、都司 (2012) は、江戸時代の家屋は地震耐久性が弱いであろうから震度を過大評価する要因となり、もう少し控えめに倒壊率20 - 80 %未満を震度6強、倒壊率80 %以上を震度7と判定している[34]。都司 (2011) は、倒壊率20 - 70 %未満を震度6強、倒壊率70 %以上を震度7と判定している[35]

村松 (2001) は、家屋全壊率30% 以上となる震度7の等震度線で囲まれる領域の面積とマグニチュードとの間の関係として logS7=1.25Mj-6.88±0.24の実験式を得ており、歴史地震の大雑把なMjの推定に適するとしている[36]。また、震度7の領域は震源となった断層の近傍にあり、その分布は歴史地震の震源となった活断層の確認にも役立つと思われるとしている[36]

近代地震について、当時「震度7」の階級が導入されていなかった時代の中央気象台(気象庁)が最大震度6以下としている地震の中で、被害状況から震度7相当の揺れが推定される地震、あるいは導入後でも気象庁発表対象の震度観測点において最大震度が6強以下であるが、気象庁発表対象以外の計測震度計で震度7相当を観測した場合、また場所によっては震度7相当の揺れであったと指摘される地震について記述する。なお、1872年までの日にちも新暦グレゴリオ暦)で表記している。

地震観測網整備前・震度階級導入前(歴史地震
安政東海地震の震度分布[32]。家屋が丸崩となり震度7(赤紫)と推定される地域は浜名湖東部から駿河湾沿岸、甲府盆地に及ぶ。
震度7導入前・震度階級導入後
濃尾地震の震度分布[76]。中央気象台原簿の地震報告による。
  • 濃尾地震(1891年10月28日) - 直下型地震としては観測史上最大規模のマグニチュード8.0を記録し、この地震により中部地方の広い範囲に被害をもたらした辛卯震災を引き起こした。当時の震度階は「微・弱・強・烈」の四段階であったが、鯖江大田島勝川では「激烈」と報告された[76]。震度7と推定される地域が美濃から尾張にかけて分布し[77]根尾谷断層沿いの本巣郡木曽三川合流地域の町村では全壊率100 %となった[78]。住家被害率60 %以上(全壊率30%以上に相当)の地域は、根尾谷断層沿いでは地震断層に沿って狭い範囲で分布し、濃尾平野では広く分布するため伏在断層が動いたと推定される[3]
  • 庄内地震(1894年10月22日) - 平田村を中心とする庄内平野に震度7と推定される地域がある[79][80][81]
  • 陸羽地震(1896年8月31日) - 一部では震度7相当の揺れがあったとされる[82]
  • 秋田仙北地震(1914年3月15日) - 強首村で震度7と推定されている[83]
  • 関東地震(1923年9月1日) - この地震により関東大震災が引き起こされた。神奈川県や千葉県房総半島南部の沖積低地を中心に震度7相当と推定[84]、神奈川県西部、及び房総半島南部の一部には全壊率70% を超える領域もある[85]
  • 北丹後地震(1927年3月7日) - 峰山町野田川町では全壊率90% を越え[86]、震源断層に近い地域では震度7と推定される[78]。全壊率30% 以上の地域は郷村断層と直交する山田断層に沿って、最大幅約10 kmの範囲でT字型に分布している[3]
  • 北伊豆地震(1930年11月26日) - 全壊率30 %以上の地域は震源断層を挟む10 km以内に分布し、韮山方面に広がっている[3]
  • 男鹿地震(1939年5月1日) - 男鹿半島中央部に震度7と推定される激震地域がある[87]
  • 鳥取地震(1943年9月10日) - 全壊率30 %以上の地域は鳥取平野を中心として広がっている[3]
  • 昭和東南海地震(1944年12月7日) - 福地村袋井町などで震度7相当と推定[88]
  • 三河地震(1945年1月13日) - 幡豆郡の町村(現西尾市)などで震度7相当と推定[89]
  • 福井地震(1948年6月28日) - 福井の震害が著しく、この地震による被害状況は震度7が導入される契機となった[90]。全壊率30 %以上の地域は福井平野のほぼ全域に広がり、80 %以上の地域は震源断層付近に分布している[3]。福井平野北部の町村では多くの地区で倒壊率が98 - 100 %に達した[4]

その他、1925年北但馬地震、1941年長野地震にも家屋全壊率30% 以上となる震度7の等震度線で囲まれる領域がある[36]

震度7(激震)導入後
  • 十勝沖地震(1952年3月4日) - 中央気象台の『地震調査』の原簿によれば、委託観測所である大津では「家屋の倒れるもの多し」と、震度7 (VII) が報告され、幸震村はVIIからVに訂正されている[91]

その他、1949年今市地震、1968年えびの地震、1975年大分県中部地震にも家屋全壊率30 %以上となる震度7の等震度線で囲まれる領域がある[36]

計測震度7導入後
  • 鳥取県西部地震(2000年10月6日) - 防災科学技術研究所KiK-netで、日野において震度7相当の計測震度6.6を観測[92]
  • 福岡県西方沖地震(2005年3月20日) - 東京大学地震研究所の三宅弘恵らの研究チームは余震の観測記録を基に本震の地震動をシミュレーションし、推定で震度7(計測震度6.5)に達した可能性があるという試算結果を発表[93][94]筑波大学の境有紀の話によれば住宅被害の多くが地盤崩壊や崖崩れを伴い建物自体が地震動で大きく破壊されたとは考えづらいものの、屋根瓦の被害率が高い状況などから震度6強相当ではないかと自身のホームページ上で発表している[95][96]。気象庁は玄界島の被害程度の調査を行っており、山本雅博地震津波監視課長(当時)は記者会見で「調査結果を総合的に見ると震度6弱程度ではないか」とコメントしている[97]
  • 能登半島地震(2007年3月25日) - 家屋全壊が多かった輪島市門前町の黒島地区、道下地区、走出地区の一部に震度7相当の地震動が推定される[98]
  • 新潟県中越沖地震(2007年7月16日) - 柏崎刈羽原子力発電所敷地内にある地震計1基における観測データから、震度7相当(計測震度6.5)を算出[99]
  • 岩手・宮城内陸地震(2008年6月14日) - 奥州市胆沢区の石淵ダムで震度7相当の揺れがあったと見られている[100]
  • 長野県北部地震(2011年3月12日) - 気象庁の推計震度分布によると、長野県・新潟県県境付近に位置する栄村津南町十日町市で震度7と推定される領域がある[101]。なお、この地震は東北地方太平洋沖地震の誘発地震とされる。
  • 福島県浜通り地震(2011年4月11日) - 気象庁の推計震度分布によると、福島県いわき市の一部で震度7と推定される領域がある[102]。なお、この地震は東北地方太平洋沖地震の余震の一つである。
  • 福島県中通り地震(2011年4月12日)- 気象庁の推計震度分布図によると、福島県いわき市の一部の地域には、震度7と推定される領域がある[103]。この地震も、東北地方太平洋沖地震の余震である。
  • 長野県神城断層地震(2014年11月22日) - 長野県白馬村の神城・堀之内地区で震度7相当の揺れがあったと推定されている[104]
  • 山形県沖地震(2019年6月18日) - 山形県鶴岡市小岩川地区の墓地の一角で震度7相当の揺れがあったと見られている[105]
  • 福島県沖地震(2021年2月13日) - 防災科学技術研究所のクライシスレスポンスサイトによれば宮城県山元町で震度7と推定される領域がある[106]。なお、この地震は東北地方太平洋沖地震の余震の一つである。

脚注

注釈

  1. 神戸海洋気象台(観測点名:神戸中央区中山手)の震度計(計測震度6.4)による。洲本測候所(洲本市小路谷)の震度計は地震によって壊れてしまったが気象庁職員が状況から判断して震度6とした。
  2. 地震直後の停電により情報が入ってこなかった。
  3. 14日の地震は震度7が速報されたが、16日の地震は当初データが気象庁に送信されておらず、後日に気象庁職員が益城町と西原村に設置されていた震度計のデータを解析した結果、震度7を計測していたことが判明した。
  4. かつての測候所は現在は特別地域気象観測所に移行し気象官署でなくなったが、ここでは気象官署に含めている。

出典

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  4. 宇津(2001), p125.
  5. 第1部:地震の基礎知識”. 防災科学技術研究所. 2016年4月30日閲覧。
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  23. https://www.data.jma.go.jp/svd/eqev/data/kyoshin/jishin/041023_niigata/nigata_main.htm
  24. 平成23年3月 地震・火山月報(防災編) (PDF)”. 気象庁. p. 205 (2011年3月). 2019年10月2日閲覧。
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参考文献

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  • 遠田晋次『活断層地震はどこまで予測できるか』講談社、2016年12月。ISBN 978-4-06-257995-7。
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  • 都司嘉宣『歴史地震の話 -語り継がれた南海地震』高知新聞社、2012年6月。ISBN 978-4-87503-437-7。
  • 宇佐美龍夫『わが国の歴史地震の震度分布・等震度線図』日本電気協会、1994年。
  • 宇佐美龍夫『最新版 日本被害地震総覧 416‐2001』東京大学出版会、2003年4月。ISBN 978-4-1306-0742-1。
  • 宇津徳治『地震学』共立出版、2001年7月、第3版。ISBN 978-4-320-04637-5。
  • 山賀進『科学の目で見る 日本列島の地震・津波・噴火の歴史』ベレ出版、2016年。ISBN 978-4-86064-476-5。

関連項目

外部リンク

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