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オープニング
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(オープニングタイトル)

scene 01ゆれの前に流れる「緊急地震速報」
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テレビやラジオで、警告音とともに突然放送される「緊急地震速報」。ゆれが来る数秒から十数秒前に流れます。どうして、ゆれの前に放送できるのでしょう。

scene 02地震のゆれを記録するしくみ
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地震計が、ゆれと一緒に動いてしまうのにゆれを記録できる秘密は、金属のおもりにあります。おもりをつり下げた部屋で実験すると…。部屋はゆれても、おもりはあまりゆれません。つり下げたおもりは、地震で建物がゆれても動かないという性質があるのです。地震計のおもりには針がついています。一方、地震計のドラムは地震とともに動きます。このため、動かないおもりにつけた針で、地震で動いたドラム上にゆれを記録することができます。

scene 03初期微動と主要動の場所による違いで
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地震計に記録されるのは振動のデータです。最初の小さい振動を「初期微動」といい、そのあとの大きなゆれを「主要動」といいます。また、震源からの距離が異なると、記録されたデータが変わります。震源からの距離が50km、130km、190kmのデータを比べてみると、初期微動が始まる時刻が違います。また、初期微動の継続時間も違っています。さらに、主要動の大きさにも違いがあります。緊急地震速報は、震源からの距離が違う複数のデータから震源や規模を予測することで、地震が到達する前に警報を出しているのです。

scene 04地震のゆれの伝わり方
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地震のゆれは、私たちの住むところまでどうやって伝わってくるのでしょう。地震のゆれは、まず小さくゆれる初期微動があって、そのあと、大きくゆれる主要動がやってきます。初期微動は「P波」と呼ばれる縦波によるゆれです。主要動は主に「S波」と呼ばれる横波によるゆれです。この2つの波は、地球内部での伝わり方に違いがあります。

scene 05縦波のゆれ「P波」と横波のゆれ「S波」
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70個の振り子が等間隔につり下げられた実験装置を使って、波の伝わり方の違いを見てみましょう。それぞれのおもりのあいだは、バネでつながっています。これを、地震のゆれを伝える大地に見立てます。ゆらすところが震源です。まず、振り子を真後ろに引いて放します。これが縦波のゆれ、P波です。波を伝えるものが、波が進む方向と同じ方向に振動します。おもりのあいだが広がったり縮んだりしながら伝わります。続いて、震源の振り子を横にゆらします。横波のゆれ、S波です。波を伝えるものが、波が進む方向に対して垂直に振動します。

scene 06 P波とS波の特徴
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では、縦波と横波を同時に起こすとどうなるのでしょう。震源の振り子を斜め後ろに引いて放します。伝わっていく先のおもりの動きに注目して見ると、まず縦方向にゆれて、それから横方向にゆれ始めました。縦波のP波は、伝わる速度が速いという特徴があります。一方、横波のS波は、速度は遅いのですが、ゆれが大きいという特徴があるのです。

scene 07地震のゆれの広がり方
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地震のゆれはどう広がるのか。震源を通る断面で見てみましょう。地下のつくりが同じなら、地震のゆれは震源を中心に同心円状に広がっていきます。地表では震源の真上がいちばん早くゆれだし、周りに広がります。実際の地震では、ゆれは球面が膨らんでいくように伝わります。このとき地表では、震源の真上を中心に、同心円状にゆれが広がります。各地の震度を色で塗り分けると、ほぼ同心円状に分布していることがわかります。地下のつくりが同じならば、震源に近いほうからゆれ始め、ゆれは、震源から離れるほど小さくなります。

scene 08震度とマグニチュード
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震源の場所がほぼ同じの2つの地震。1923年の関東大地震と1974年の伊豆半島沖地震。でも、「震度」を比べると違います。どうしてでしょう。その理由は、地震の規模の大きさにあります。地震の規模の大きさは、「マグニチュード」で表されます。マグニチュードが大きいと、基本的に震度は大きくなり、広い範囲までゆれが伝わります。震度は各地でのゆれの大きさを表し、マグニチュードは地震の規模を表す値なのです。

scene 09地震はなぜ起こる?
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地震はなぜ起こるのでしょう。日本列島の近くでは、太平洋の日本海溝から日本列島の深いところに震源が集中した部分があります。また、日本列島の地下の浅い部分を震源とした地震も頻繁に起きています。震源が集中している日本海溝では、海洋プレートが大陸プレートの下に沈み込んでいます。大陸プレートはこの海洋プレートに引きずり込まれ、ひずみます。このひずみが限界に達すると、岩盤が砕け、プレートがずり上がります。海溝付近の地震はこのようにして起こります。

scene 10日本列島の地下にたまるひずみ
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一方、日本列島の地下では、プレートの運動によって、岩盤を押す力が加わっています。それに耐え切れなくなると、活断層(かつだんそう)など弱い部分がずれ動き、地震が起こります。これが、震源の浅い地震です。プレートの運動によって、日本列島にはひずみがたまります。このため、地震がたくさん起こるのです。

10min.ボックス  理科2分野
地震
地震の揺れの大きさや伝わり方の規則性に気付くとともに、地震の原因を地球内部の働きと関連付けてとらえ、地震に伴う土地の変化を理解する。