予報図の見方

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予報図の見方

図1は、中国・四国地方の領域において、1983年1月から2003年6月16日までに発生した地震のうち、旧気象庁マグニチュード（MAG）が3.5以上で震源の深さが300ｋｍ未満の地震のデータを、気象庁震源データと気象庁一元化データから、抽出し、5つの震源要素の時系列データをグラフ表示したものです。５つの震源要素は、発生した地震の緯度(LAT)、経度(LON)、深さ(DEP)と、その地震の1つ前に発生した地震との間隔時間(INT)と、マグニチュード(MAG)とからなります。時系列データとは、震源要素をそれぞれ地震の発生順に並べたデータ列の事です。

図１の上段から、震源要素である緯度（LAT）、経度（LON）、深さ（DEP）、地震と地震の間隔時間（INT）、マグニチュード（MAG）のデータを、それぞれ緑色のグラフで表示しました。縦軸方向に、各震源要素、横軸方向に、地震の発生（イベント）番号ｍを表示しました。これら緑色の生データを２０イベントずつ移動平均したのが赤色グラフです。これら２つのグラフを震源要素の変位データDと呼ぶ事にします。Dのグラフ表示方法は、上から北緯34度、東経133度、深さ30ｋｍ、INTの20時間、MAGの５をそれぞれの変動の基準値とし、その位置を赤色スケールの原点０に設定し、各基準値からの上下方向の変動値をグラフ表示しています。原点から上方向が負、下方向が正の値となります。赤色スケールの倍率は、上から、それぞれ200倍、200倍、10倍、2倍、400倍です。

左側の水銀柱のような計器目盛りは、震源要素の生の変位データD値を緑色の柱の高さに変換して表示したものです。従って、その柱の高さは、左側の赤色スケールの原点横に黒色で表示された各震源要素の基準値からの上下方向の変動値を表します。各柱の高さは、2003年６月１6日の最終震源要素の値を表示しています。それぞれの柱の高さに相当するデジタル値は緑色数値でスケールの下に表示されています。

青色グラフ表示は、各震源要素の変位Dの加速度Aで、それは、移動平均した変位データDを３０イベントの間隔で得た2次差分値です。加速度の原点は、左側の赤色スケール上に示された小さな青色バーです。加速度の大きさは、その原点から上方向が、負、下方向が、正の加速度となります。大きさは相対的な大きさです。この場合、加速度Aは、ほぼ６０イベントの周期振動波形を描きますが、大地震の直前では、周期が変化します。この様に変化する加速度Aの波形を比較するために、異なる要素の加速度グラフを黒色で重ねて表示しています。LAT欄にはLONの、LON欄にはDEPの、DEP欄には、LATの、INT欄にはDEPの、MAG欄にはDEPの加速度をそれぞれ黒色で表示しました。この様にして、大きな地震の予兆となる臨界的な静穏(図3を参照）を特徴づける３つの波形の位相関係（図４を参照）を見つけることができます。

ただし図１の最近２年程の拡大図である最新の地震予報図（図６）MAG欄には、赤色で表示したINTの加速度Aを加え、３つの加速度波形を同時に描きました。

図２は、図１で使用した地震データから、中国・四国地方の領域で観測した地震活動の静穏を表現するために用いたCI-60（イベント番号ｍの或る地震を基準として、地震が、過去に連続して60回発生するのに要した日数で黒色の曲線）のグラフです。左側の縦軸には日数(days)、横軸には地震の発生イベント番号(ｍ)を取っています。CI-20は、連続して20回地震が発生するのに要した日数で、赤色で表示してあります。更に緑色の縦線で描いたグラフは、MAGが５以上の地震を表示しています。図１と同様にMAGが6以上の地震には、発生西暦年代の下二桁を付記しました。右側の縦軸はMAGの目盛りです。地震要素のLONの時系列のグラフも緑色で最上段に表示しました。その大きさは相対スケールで表示し、上側に変動すると、図1と反対で、LONが増加する方向です。そのLONに付記したS84とS01は、それぞれ1984年、2001年に兵庫県で発生した群発地震を表しています。これら群発地震は、70日後、69日後に発生した84と01の地震を起こしたトリガー地震となっていた事も、01地震に関し、GPSで計測された地殻変動の変位データを解析する事により判明しています。

図３は、図２のCI-60グラフの模式、拡大図です。それは、ｍ番目に発生した地震を基準にして、地震が過去にさかのぼり連続して６０個発生するのに要した日数を縦軸にと、横軸にイベント番号ｍを取った図です。中国地方の広範囲における地震活動において、阪神・淡路大震災の様な大地震発生の数年前から観測された静穏を、グラフに誇張して描いたものです。グラフの山が大きくなればなるほど、静穏が大きく(深く）なっている事を表します。深い静穏は、プレート運動や地殻変動により、中国地方もしくはその近辺の或る断層に、歪エネルギーが蓄積されている状態をあらわします。そして、その静穏を表す山のグラフに、鋭いピーク状の小さな突起が、阪神・淡路大震災の場合、その地震発生のほぼ半年前に出現しました。この様な突起を、TEC21は、臨界的な静穏（もしくは臨界静穏）CQと呼んでいます。このような突起は、必ずしも図４に示される位相関係を持つ臨界静穏CQではなく、単なる鋭い突起の場合だけの場合もありますが、そのような突起の出現に伴い、比較的大きな地震（マグニチュードがほぼ５以上）が発生します。その様子も模式的に図示しました。地震が見当たらない場合は、選択領域外に地震が発生していたり、スロースリップの地震であったりすることもあります。「地震の予知方法」も参照してください。

図４は、臨界静穏CQを加速度波形が描く相対的な位相関係で表示したものです。この臨界静穏CQの位相関係は、阪神・淡路大震災にも出現した典型的な予兆例です。この場合、INTの加速度の振幅値の符号は正になっていますが、負の場合、DEPの加速度波形の位相が反転していれば、臨界静穏を表示します。従って、INTとDEPの加速度波形が反転していて、MAGの加速度波形の振幅値が負の値であれば、その様な加速度波形が臨界静穏を表示している事になります。

図５は、地震同士の会話がひそひそ話（MAGとDEPの加速度の振幅値が小さい）から始まり、白熱した議論（加速度の振幅値が大）を経て、またひそひそ話に戻り、会話が無くなった状態を示しています。阪神・淡路大震災の場合には、会話が無くなった状態から、臨界静穏が出現しました。現在、中国・四国地方では、白熱した議論の最中です。詳しくは、阪神・淡路大震災の図１-3の説明も参照してください。

図６は、図１の2001年以降の部分を拡大した最新の地震予報を表示しているグラフです。