マグニチュード

マグニチュードとは、地震が発するエネルギーの大きさを表した指標値である。1935年に、アメリカの地震学者チャールズ・F・リヒターによって始めて定義された。マグニチュードはエネルギーの対数をとったもので、マグニチュードが1増えるとエネルギーは凡そ32倍になる。

一般に使われるマグニチュードでは、8を超えると数値が頭打ちになるため、より正確に地震の規模を表す指標として、モーメント・マグニチュードなどが考案されている。

ある地点における地震の揺れ（地震動）の程度を表した震度とは異なる。

マグニチュードの種類

以下、振幅という場合は片振幅（中心値からの振幅）を意味する。

• リヒターのマグニチュード Ml

リヒター(1935)は、ウッド・アンダーソン型地震計(2800倍)の振幅を震源からの距離100kmのところに値に換算したものをマグニチュードとした。地震波の振幅が1桁大きくなると、マグニチュードが１づつあがる。

• 表面波マグニチュード Ms

グーテンベルク(1945)は、表面波マグニチュードを

Ms = log Ah + 1.656 log Δ + 1.818 + C

で定義した。ここで、Ahは表面波水平成分の最大振幅、Δは震央距離（角度）、Cは観測点ごとの補正値である。

• 実体波マグニチュード mb

グーテンベルクおよびリヒター(1956)は、実体波マグニチュードを

mb = log (A/T) + Q(h,Δ)

で定義した。Aは最大振幅、Tはその周期、Qは震源の深さhと震央距離Δの関数である。経験的に、

mb = 0.63 Ms + 2.5

が成り立つ。

• モーメント・マグニチュード Mw

金森(1977)は、地震を起こす断層運動のモーメント(Mo)を、従来のマグニチュードに関連づけ、これをモーメント・マグニチュードとした。

Mw = (log Mo - 9.1 ) / 1.5

ただし Mo = μ×D×S

Sは震源断層面積、Dは平均変位量、μは剛性率である。

モーメント・マグニチュードの最大値は、1960年のチリ地震で、Mw=9.5 であった。

• 気象庁マグニチュード Mj

2003年9月24日までは、下記のように、変位マグニチュードと速度マグニチュードを組み合わせる方法により計算していた。

変位計、h≦60kmの場合

Mj = log A + 1.73 log Δ - 0.83

Aは周期５秒以下の最大振幅。

変位計、h≧60kmの場合

Mj = log A + K(Δ,h)

K(Δ,h)は表による。

速度計の場合

Mj = log AZ + 1.64 log Δ + α

ここで、AZは最大振幅、αは地震計特性補正項である。

変位マグニチュードは、系統的にモーメントマグニチュードとずれることがわかってきたため、2003年9月25日からは計算方法を改訂し、合わせて過去の地震についてもマグニチュードの見直しを行った。