地震波形はなぜギザギザしている？

Question

タイトルの通りです。

高周波の波ならギザギザに見えるのは当たり前なのですが、
比較的周期の長い波もギザギザに見える気がします。
もっとゆるやかなカーブを描くのが自然だと思うのですが・・・。

これは実際に地面がそう揺れているからなのでしょうか？
それとも、地震計の性質上そう見えてしまうだけなのでしょうか？
あるいは私のただの勘違いでしょうか？

よろしければ教えて下さい。

semi-zzz · Accepted Answer

自然現象は単純は成分だけであることは少なく、様々な周波数成分を含んでいることが普通です。
そのため、地震波形も高周波成分も含んでいるため、ギザギザになります。

＞これは実際に地面がそう揺れているからなのでしょうか？

そうです。
ただし、質問者が考えている「揺れ」とは変位・移動量のことではないでしょうか？

いわゆる地震計で計測した地震波形は加速度で計測しています。
加速度は変位を２回微分したものです。逆をいうと変位は加速度を２回積分したものです。
つまり加速度波形の面積を１回求める（積分する）と速度になり、その速度の波形の面積を求めると変位になります。

加速度波形にある細かいギザギザの高周波は面積的には、小さいので積分する課程であまり目立たなくなります。

つまり変位では目立たない高周波が、加速度で計測するとよく目立ちます。

＞地震計の性質上そう見えてしまうだけなのでしょうか？

つまり、変位を考えている人にとっては加速度で計測する地震計の測定結果はより高周波が目立ちますので、地震計の性質上の話ともいえます。

debukuro · Answer

そういう揺れ方をするから地震の破壊力が大きいのです
一方から他方への揺れの変化が急だから（加速度が大きい）建築物が突然に倒壊するのです

semi-zzz · Answer

＃２です。

>地震計は通常加速度で計測するものなのでしょうか？地震計にも様々なタイプがありますが、私は一般的に地震計は速度で計測し（例えばHi-netなど）、強振動のために設置されたような強震計は加速度で計測するものだと思っていました。これは私の勘違いでしょうか？もしよろしければ教えてください。

確かに、地震は計測目的（主に計測したい周波数範囲）に応じて、変位・速度・加速度を使い分けて計測します。

でも地震などに関するニュースに載るのは、加速度が多いように思います。

Hi-netはよく知りませんが、確か全国展開しているｋ-netは加速度、建物や建造物の耐震性を調査するために大学や建設会社、国土交通省、JRなどが設置したものは主に加速度（速度の場合も最近はあるが）です。

また、気象庁は以前は速度計を用いていましたが、震度を人間による観測から機械による観測（計測震度）への切り替え時に、加速度に変えたようです。

このため震度と合わせて論じるときは加速度が多いように思いますし、もっとも設置されている台数は加速度計測のタイプが多いように思います。

なお、装置としては加速度計がもっとも小型化しやすいので、一番使われやすいのだと思います。

xitoaki · Answer

一様な巨大岩盤が真っ二つになるのなら
そういう波形になると思いますが、
さまざまな大きさの礫・岩石がバリバリと割れるわけですから
多分に高周波成分の含まれる波形になるのではないかと思います。

正確なことはわかりませんが、なんとなく感覚的には
そんな感じではないかと思います。
（いい加減な答えですいません）

地震波形はなぜギザギザしている？

自然現象は単純は成分だけであることは少なく、様々な周波数成分を含んでいることが普通です。

そういう揺れ方をするから地震の破壊力が大きいのです

＃２です。

一様な巨大岩盤が真っ二つになるのなら

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