津波
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2.津波をもたらす原因
2.1.地震による津波

基本[編集]


津波の原因として最も一般的なものは、海底地震すなわち震源地が海底である大地震であり、記録に残る津波の大部分はこれによるものである。
断層が活動して地震が発生した時に、海底にまで断層のずれが達して海底面が上下に変化すると、非圧縮性流体である海水が上下に移動させられてその地形変化が海面に現われ、水位の変動がうねりとなって周囲に広がっていき、津波となる[12]。地震の揺れ(地震動地震波)で生じる海震とは異なる。大地震においては、数十kmから時に1,000kmを超える長さ、数十kmから数百kmの幅の範囲で、数十cmから数十mという規模で、数十秒から数分の間に、海底が一気に隆起する。この体積変化のエネルギーは巨大で波長が非常に長いため、ほとんど失われることなく海水面の隆起や沈降に変換されて津波を生じる[4]
正断層による海底の沈降によっても、逆断層による隆起によっても津波は起こる。マグニチュード8級の地震では震源域の長さが100km以上になる事もあり、それに伴う地形変化も広い面積になるので、広範囲の海水が動いて大規模な津波を起こす。ただし、後述の津波地震等の津波を巨大化させる別の原理があるため、地震の大きさ・揺れの大きさと、津波の大きさは、必ずしも比例していないため防災上注意が必要である。津波という現象の発生には海底の地形が大きく変わる事が重要で、大地震による海底の断層とそれによる隆起や沈降は最も津波を起こしやすい現象といえる。ただし、海底の断層運動があっても、横ずれが卓越し隆起や沈降がなければ大きな津波は発生しない。原理は、入浴中に浴槽の下から上へ、突き上げるように湯を手で押し上げて見るのが理解し易い。押し上げられた湯は塊りとなって水面まで持ち上がってから周囲に広がるはずであり、これが巨大になったのが津波である。なお、津波を生じるためには震源がある程度浅くなければならず、震源が概ね100kmより深いものでは津波は発生しないとされている[13]
地震津波は海溝付近で発生することが多い。海溝付近では数十年 - 数千年の間隔でマグニチュード7 - 9の海溝型地震が発生し、その際に現れる海底の大断層によって津波が発生する。20世紀後半以降、日本付近の海溝型地震は同じ地域でもその発生規模と間隔によって数種類あることが明らかになってきており、数十年間隔で海溝の中の特定の領域の1つで発生する地震(巨大地震)、数百年間隔で海溝の中の隣接した複数の領域で発生する地震(連動型巨大地震)のほか、津波堆積物による推定では数千年間隔で更に広範囲の隣接した領域で発生する地震(連動型超巨大地震)などがあると考えられている。後者ほど震源域が長いので、津波に襲われる地域は広くなる。日本付近では、千島海溝日本海溝伊豆・小笠原海溝相模トラフ南海トラフ琉球海溝など太平洋側のすべての地域でこのタイプの津波が発生する可能性がある。
また、逆断層型や正断層型の内陸地殻内地震(断層型地震、直下型地震)や海溝型ではないプレート境界型の地震が海底で発生した場合でも津波が発生する。日本海東縁変動帯に当たる北海道東北地方北陸地方日本海側はプレート境界型地震、その他では内陸地殻内地震による津波の発生の可能性がある。このタイプの津波も日本近海では過去何度も発生していて、1983年日本海中部地震や1993年北海道南西沖地震などがある。
なお、断層角が垂直に近い高角逆断層型の地震では下盤側で、正断層では上盤側でそれぞれ沈降が発生するため、その側に面した沿岸では引き波が第一波となることがある。津波を生じる地震は海溝型だけではなく、同じ沿岸でも地震によっては押し波となる場合もあるので、防災上は注意を要する。
地震津波の大きさを表現する指標の1つとして「津波マグニチュード Mt」というものがある。津波の規模は地震の規模に比例するという性質を利用して、複数の地点における津波の波高と震源からの距離から、マグニチュードで規模を算出する。

津波地震[編集]


また、「ゆっくり地震」或いは「津波地震」と呼ばれる、海底の変動の速さが遅い地震があることも知られている。これは、人が感じる短周期の成分では比較的小さな揺れ(地震動)しか発生しないため一見すると小規模の地震のようだが、長周期の成分が卓越しているだけであって、実は総エネルギーが大きな地震であり、海底面の変動も大規模であるため、予期せぬ大津波によって被害がもたらされる事がある。1896年(明治29年)の明治三陸沖地震津波がその例で、原因となった地震については震度分布から長らくマグニチュード 7.6[14]、あるいは短周期の地震動の観測に基づいて表面波マグニチュード Ms 7.2[15] - 7.4[16]とされてきたが、その後津波マグニチュード Mt 8.2 - 8.6[16]、あるいは津波の大きさを考慮してマグニチュード8 1/4に改められ、理科年表では2006年版以降この値が採用されるなど近年見直しがなされた。津波地震では前記の例の通り、表面波マグニチュードより津波マグニチュードの方が大きくなる。
津波地震となる要因にはいくつかあり[17]
断層破壊が通常に比べゆっくりと進行することで、地震動や海底地形変化のエネルギーが通常よりも高い割合で津波のエネルギーに変換される。プレート境界部分に柔らかい堆積物があると、断層破壊がゆっくりとなることが知られている。
起震断層の角度が非常に浅い場合、地震動が短周期であっても津波の周期が通常より長くなり、長周期の津波は減衰しにくいため津波が高くなる。
主破壊による起震断層とは別に、地震によって海溝付近の付加体と呼ばれる堆積層に枝分かれした分岐断層が発生し、その隆起によって津波が高くなる。
地震動や海底地形変化によって発生した、大規模な海底地すべりによって津波が高くなる。
地殻変動によって海底下の堆積層にマグマが貫入し、その隆起によって津波が高くなる。
などが挙げられる。1,2は長周期の津波、3,4,5は短周期の津波である。上記1.の要因により津波地震は、海溝付近のプレート境界のうち海溝軸に近い浅い部分を震源域とした地震で起こりやすい。1896年の明治三陸沖地震津波は上記1.によって津波地震になったと考えられている[17]。また、2011年東北地方太平洋沖地震津波は連動型地震であったため、地震発生初期にまずプレート境界浅部で上記1.の要因による津波を発生させたあと、プレート境界深部にも断層破壊が及んで強い地震動が発生したあと、再びプレート境界浅部で破壊が起こって津波が増幅したと考えられている[18][19][20]

遠隔地津波[編集]


地震津波は大規模で、遠方まで伝わるため、地震を感じなかった地域でも津波に襲われる場合がある。これを遠隔地津波と言う。津波の到達まで時間があるので避難しやすく、人的被害防止は容易であるが、情報の伝達体制が整っていないと不意討ちを受ける形になり、被害が大きくなる。後者には1960年チリ地震津波の際のハワイや日本、2004年スマトラ沖地震の時のインド洋沿岸諸国、東北地方太平洋沖地震におけるハワイやアメリカ合衆国西海岸などの例がある。
球形の地球表面では、発生した津波のエネルギーは地球の反対側の地点(対蹠点)に再び集中する。そのため、チリ沿岸で発生した津波は太平洋を挟んで反対側の日本に被害を及ぼしやすい性質がある。また同様の原理により、太平洋の中心に位置していて、かつ5,000mの深海底に囲まれたハワイは、環太平洋各地からの津波を減衰しにくいまま受けるため、津波被害を受けやすい。
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(2.津波をもたらす原因)
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(2.2.その他の要因)

4. 宇津、2001年
12. 気象庁
13. 1 津波の基本知識 津波防災マニュアル 石垣地方気象台、2012年2月5日閲覧。
14. 河角マグニチュード Kawasumi(1951) 有史以來の地震活動より見たる我國各地の地震危險度及び最高震度の期待値,東京大學地震研究所彙報. 第29冊第3号, 1951.10.5, pp.469-482
15. 阿部勝征 日本付近に発生した津波の規模(1498年-2006年)
16. 阿部勝征(1988) (PDF) 阿部勝征(1988): 津波マグニチュードによる日本付近の地震津波の定量化、地震研究所彙報、63,289-303.
17. 災害教訓の継承に関する専門調査会報告書 平成17年3月 1896 明治三陸地震津波 第2章 明治三陸地震津波 中央防災会議
18. Science 19 May 2011 Satoshi Ide, Annemarie Baltay, Gregory C. Beroza.(19 May 2011): Shallow Dynamic Overshoot and Energetic Deep Rupture in the 2011 Mw 9.0 Tohoku-Oki Earthquake Science (Express).
19. 東日本大震災6カ月 巨大地震の謎は解明できたのか(産経新聞/MSN産経ニュース 2011年9月11日)
20. 東京大学大学院 井出哲「東北沖地震の二面性 -浅部のすべり過ぎと深部の高周波震動-」

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出典:Wikipedia
2017/11/16 06:00
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