地震の震源地はどうやって調べるの？

地震の震源地はどうやって調べるの？

地震の震源地（震央）は、地震計で観測される地震波の到達時間の違いを利用して特定されます。

震源地特定の基本的な仕組み

• 地震が発生すると、まず「P波（Primary wave）」という速い波が、次に「S波（Secondary wave）」という遅い波が地震計に到達します145。
• 各地の地震計では、P波とS波の到達時間の差（初期微動継続時間）を記録します。この時間差は震源からの距離に比例しています45。

具体的な手順

1. 複数地点で観測
   3か所以上の地震計でP波とS波の到達時間差を測定します48。
2. 震源までの距離を計算
   「大森公式」などを使い、各観測点から震源までの距離を計算します。例えば、P波の速度を8km/秒、S波の速度を4km/秒とすると、時間差に8を掛けることで震源までのおおよその距離が分かります5。
3. 震源の位置を特定
   各観測点から震源までの距離が分かると、それぞれの観測点を中心とした半径rの球（または地表では円）を描きます。3つの球面（円）の交点が震源の位置（震央と深さ）になります48。
4. 自動化と迅速化
   気象庁などは観測データを自動解析し、数分以内に震源地を特定して発表します。緊急地震速報では、わずか1～3点のデータから震源を推定するアルゴリズムも使われています139。

まとめ

• 地震計でP波・S波の到達時間差を測定
• 3点以上の観測データから震源までの距離を計算
• 距離の交点から震源地（震央と深さ）を決定

この方法は、地震計が海底や山間部に設置できない場合でも、陸上の観測点だけで海域の震源も推定可能です1。近年は自動解析やリアルタイム震度モニタなどの技術も進化し、より迅速・正確な震源地特定が可能になっています310。

Citations:

1. https://www.duma.co.jp/kaiikinojishin
2. https://agora.ex.nii.ac.jp/earthquake/hypocenter/
3. https://www.data.jma.go.jp/eew/data/nc/shikumi/shikumi.html
4. https://www.tdk.com/ja/tech-mag/knowledge/075
5. http://www2.kobe-c.ed.jp/shizen/strata/equake/trans/index2.html
6. https://www.hinet.bosai.go.jp/topics/ThreeJS/?LANG=ja
7. https://typhoon.yahoo.co.jp/weather/jp/earthquake/
8. https://news.yahoo.co.jp/expert/articles/784eb31eb20251bb015332f1c26eca705d8bd0dd
9. https://oshiete.goo.ne.jp/qa/5198124.html
10. https://typhoon.yahoo.co.jp/weather/jp/earthquake/kyoshin/

Perplexity の Eliot より: pplx.ai/share

時間差（S波到達時刻－P波到達時刻）に「8」を掛ける理由は、P波とS波の速さの違いから震源までの距離を簡便に求めるためです。日本では一般的に、P波の速さを約8km/s、S波の速さを約4km/sとしています。この2つの波の速度差を利用し、初期微動継続時間（S-P時間）に8を掛けることで、震源から観測点までのおおよその距離（km）が算出できるのです13。

これは、例えばS-P時間が10秒なら、震源までの距離は約80km（10秒×8）と計算できます。この「8」は、P波とS波の速度差をもとにした経験則であり、計算を簡単にするために使われています13。

Citations:

1. https://www.jishin.go.jp/main/pamphlet/mech/2-6-2.htm
2. https://keisan.casio.jp/exec/system/1161228744
3. http://www2.kobe-c.ed.jp/shizen/strata/equake/trans/index2.html
4. https://suns.education/blog/study/20231010-1536/
5. https://text.tomo.school/earthquake-problems/
6. https://www5d.biglobe.ne.jp/~kabataf/yougo/E_jisin/jisin2_PwaveSwave.htm
7. https://www.youtube.com/watch?v=_wyzBPoigd4
8. https://www.jishin.go.jp/main/herpnews/series/2012/sep/yogo.htm
9. https://www.data.jma.go.jp/eqev/data/bulletin/catalog/notes_j.html
10. https://www.hakusan.co.jp/library/course_seismo.html
11. https://katekyo.mynavi.jp/juken/45407
12. https://www.onosokki.co.jp/HP-WK/nakaniwa/keisoku/earthquake.htm
13. https://hugkum.sho.jp/527798
14. https://www.zisin.jp/faq/faq01_10.html
15. https://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q14204318084
16. https://www.jma.go.jp/jma/en/Activities/jishintsunami/jishintsunami_low4.pdf
17. https://www.data.jma.go.jp/eew/data/nc/shikumi/shikumi.html
18. https://www.try-it.jp/keyword_articles/48/
19. https://www2.nhk.or.jp/school/watch/clip/?das_id=D0005301430_00000

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日本国内には、地震計が非常に多く設置されています。主な観測網や用途ごとにまとめると、以下の通りです。

• 気象庁が設置している地震計は約600～800か所135。
• 地方自治体が整備した地震計は約3,000か所135。
• 防災科学技術研究所が運用するK-netやHi-netなどの地震計は約1,800か所12。
• 国土交通省（旧建設省）や民間（鉄道、ガス会社など）が独自に設置しているものも数百～数千か所14。
• これらを合計すると、全国の地震情報ネットワークに組み込まれている地震計は1万台を超えるとも言われています1。

また、震度計（震度観測点）としては、2022年時点で気象庁設置分が671台、地方自治体設置分が2,903台、防災科研が795台の合計4,369台が稼働しています5。

このように、日本は世界でも有数の密度で地震計が設置されており、地震観測体制が非常に充実しています1。

Citations:

1. https://www.itscom.co.jp/safety/interview/167
2. http://www-seis1.kugi.kyoto-u.ac.jp/da/wave/index.html
3. https://www.zisin.jp/publications/pdf/nf-vol10.pdf
4. https://www.jishin.go.jp/about/hokoku97_s8kei/
5. https://www.katsujima.co.jp/archives/1761
6. https://www.bosai.go.jp/activity_special/data/earthquake.html
7. https://www.data.jma.go.jp/eqev/data/kyoshin/jma-shindo.html
8. https://www.data.jma.go.jp/eqev/data/intens-st/
9. https://www.jishin.go.jp/main/seisaku/chousa.htm
10. http://www5d.biglobe.ne.jp/~kabataf/yougo/I_siken/siken_koukando_jisinkei_kansokumou.htm
11. https://www.jma.go.jp/jma/kishou/know/jishin/intens-st/index.html
12. https://www.kyoshin.bosai.go.jp/kyoshin/
13. https://www.jma.go.jp/jma/kishou/shingikai/jishin/shindo-kentokai/pdf/chapter3.pdf
14. https://www.jishin.go.jp/database/observation_station/spots/
15. https://www.data.jma.go.jp/svd/eqev/data/kyoshin/
16. https://www.zisin.jp/kyosindo/saisin/saisin20.html
17. https://www.soumu.go.jp/main_content/000344030.pdf
18. https://www.zisin.jp/kyosindo/shin_kansoku/shinkansoku15_16.pdf

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すべての地震計が震源地推定に使われているわけではありません。気象庁では、地震発生時に全国の地震計データを集めますが、震源地の計算には「震央距離が近い順に16地点」と「波形状況の良好な24地点」、合計最大40地点程度を選別して使用しています。選定基準には、地動ノイズレベルや回線品質、波形の残差などが考慮されます3。

特に大きな地震や重要な地震では、より多くの観測点を使う場合もありますが、すべての地震計のデータを一度に使うと計算量が膨大になり、ノイズや異常値の影響も大きくなるため、信頼性の高い観測点を選んで震源推定に利用しています3。

また、震度情報の発表や防災情報の提供には、より多くの震度計・地震計のデータが活用されていますが、震源地推定の計算自体には限定された観測点のデータが使われているのが実情です5。

Citations:

1. https://www.bosai.go.jp/activity_special/data/earthquake.html
2. https://www.jishin.go.jp/database/portal/
3. https://www.data.jma.go.jp/eqev/data/bulletin/catalog/notes_j.html
4. https://www.tdk.com/ja/tech-mag/knowledge/075
5. https://www.data.jma.go.jp/eqev/data/study-panel/shindo-kentokai/hensen.pdf
6. https://www.kyoshin.bosai.go.jp/kyoshin/
7. https://www.duma.co.jp/kaiikinojishin
8. https://www.jishin.go.jp/main/chousa/20_yosokuchizu/recipe.pdf
9. https://www.mri-jma.go.jp/Publish/Technical/DATA/VOL_77/3_1.pdf
10. https://www.a-2.co.jp/homeseismo/jishingensai-nippon-project/file/2015-jaee.pdf

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日本全国に設置されているすべての地震計や震度計が、原則として気象庁にデータを提供できるようなネットワークが構築されています。気象庁は、地上回線や衛星通信など複数の通信経路を用いて、全国の観測点から地震波形や震度データをリアルタイムで収集しています1234。

• 通常時は地上回線（専用線やネットワーク）を利用し、各地の観測点から直接データを受信しています3。
• 地上回線が使えない場合や大規模災害時には、静止気象衛星（例：ひまわり）を経由した衛星通信によってもデータ収集が可能です14。
• この仕組みにより、都市部だけでなく郡部や離島なども含め、全国の観測点のデータが気象庁に集約される体制が整っています4。
• 気象庁だけでなく、大学や研究機関の観測点も衛星通信システムを通じてデータ提供が可能であり、全国規模でリアルタイム集配信が行われています2。

したがって、設置されている地震計・震度計のほぼすべてが、ネットワークを通じて気象庁にデータを提供できる仕組みになっています。ただし、実際に震源地推定などの解析に使う観測点は、信頼性やデータ品質などを考慮して選別されますが、データ自体は全国から集められる体制です34。

Citations:

1. https://www.data.jma.go.jp/mscweb/technotes/msctechrep52-3.pdf
2. https://www.mri-jma.go.jp/Publish/Technical/DATA/VOL_40/40_101.pdf
3. https://www.jma.go.jp/jma/kishou/books/kenshin/vol70p073.pdf
4. https://www.data.jma.go.jp/mscweb/technotes/msctechrep59-8.pdf
5. https://www.data.jma.go.jp/eqev/data/monitor/index.html
6. https://www.data.jma.go.jp/eqev/data/kyoshin/kaisetsu/index.html
7. http://www.sharaku.nuac.nagoya-u.ac.jp/data/fukuwa/paper-pdf/0107gijutu-tobita.pdf
8. https://www.kyoshin.bosai.go.jp/kyoshin/news/knet_20040114/20040114.html
9. https://www.fdma.go.jp/pressrelease/houdou/items/h18/180414-3/180414-3houdou.pdf
10. https://www.data.jma.go.jp/eqev/data/shindo-kansoku/seikakunashindo_set.pdf

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