地震計の記録から地震の波の性質を理解しよう!

地震計の記録から地震の揺れ方を考える

地震が起こると、地震計がその揺れを記録します。

今回は地震計で観測された揺れから、地震の揺れ方について考えていきましょう。

地震計によって測定された揺れは、上のようになります。

揺れがない時は平らになっていますが、揺れを観測するとジグザグが記録されます。

このジグザグをよくみると、大きなジグザグの部分の前に、小さなジグザグがあることがわかります。

つまり、最初に少し小さな揺れ(初期微動)があった後に、大きな揺れ(主要動)が来ているということです。

この初期微動から、主要動が来るまでの小さな揺れが起こっている時間を初期微動継続時間といいます。

 

では、なぜ2種類の揺れが発生するのでしょう?

その理由は地震の波は2種類あるからなんです

 

震を起こす2つの揺れ

地震の揺れを起こす2種類の波はそれぞれ伝わる速さなどの性質が違います。

初期微動を起こす波をP波といい、主要動を起こす波をS波といいます。

この2つの波は地震が発生すると同時に震源から伝わり始めます。

ちなみに、P波は(Primary wave:最初の波)、S波は(Secondary wave:二番目の波)という意味があります。

P波は弱い揺れを引き起こし、その揺れは地面を横に揺らす縦波(疎密波)です。名前がわかりにくいですが、バネを振動させた時の揺れ方です。

S波は強い揺れを引き起こし、地面を縦(上下)に揺らす横波です。これは縄跳びで波を作った時の揺れ方です。

 

そして最大の違いは速度です。P波は秒速6~8㎞で伝わるのに対して、S波は3~4㎞ほどの速さで伝わります。これはとてつもなく速いです。新幹線の10倍ほどです。

P波もS波も同時に震源から発生しますが、この2つの波が伝わるのにかかる時間の差があります。この時間の差によって初期微動継続時間が発生しているんです。

 

震源からの距離が長いほど、この初期微動継続時間が長くなります。

たとえば、P波が6㎞/s、S波が3㎞/sの速度で伝わるとします。

震源から60㎞の場所ではP波は10秒で到着し、S波は20秒で到着します。P波とS波の伝わる時間の差は10秒なので、60㎞地点では、初期微動継続時間は10秒になります。

同じように120㎞離れた場所では、P波は20秒、S波は40秒で到着するので、初期微動継続時間は20秒になります。

つまり初期微動(小さな揺れ)が長かった地震なら、震源は今いる場所よりも遠くの場所だということがわかりますね。

 

まとめ

P波が引き起こす弱い揺れを初期微動、S波が引き起こす強い揺れを主要動という

初期微動が起こってから主要動が来るまでの、時間を初期微動継続時間といい、震源から遠い場所ほど初期微動継続時間は長くなる

中1 地学
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プロフィール
ゆうしろ

私立中・高一貫校の現役理科教員です。
専門は生物学で、中学・高校理科の教員免許を持っています。
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