地震について

気象庁が公表している、地震の震度について分からない点があるのですが、
なぜ0.3秒間のサンプルを取るのですか？

No.3 回答者： runix2007 回答日時： 2018/07/16 13:38

そうだね

No.2 回答者： yoreyore 回答日時： 2018/07/13 20:54

詳しくないので、私が勘違いしている可能性はあります。

　そのつもりで読んでください。

仮に、家が地震で動いたとして、その動きが　10秒間で西から東に3メートル移動してとまったし、動きはなめらに動き始め最大速度になってからゆっくりと止まったのであれば、全体としての移動は大きいものの揺れはたいしたことはないでしょう。5秒間に（西から東に0.75m移動したあと、東から西に0.75m移動したら、移動距離は合計1.5mですが、動きとしてはかなり揺れたことになります。さらに動きが単純に往復するのではなく、がたがたするとそのがたがたの動きの具合で感じ方も違うし、木造家屋、10階建てのビル、橋梁、土手やダムなどへの影響が大きく違ってきます。
そうなのにも関わらず、なんとかして簡単に地上で経験する地震を(被害が起きる度合いを簡単に素早く数値で示そう)とした場合、移動距離(振幅の幅)や振動回数、振動の継続時間といろいろ考えて、加速度を取り上げたのだと思います。ただ、300ヘルツの大きな音は加速度ではとても大きくなります。周波数が2倍になると加速度は4倍になります。地震で被害が問題になるのは高い周波数ではなくて、置物の転倒の場合１～数ヘルツ、人が感じやすい0.5～2ヘルツ、建物の場合0.2～1ヘルツ、ビルや大きな構造物だと0.1～0.5ヘルツなどになるらしいです。
また、実際に被害が発生する地震をみるとガガンと大きくくる揺れは一瞬であってそれに比べると小さな揺れの時間が長いです。そうした事情を考えると、5秒間、10秒間という地震がある全体時間の揺れを数値化しても地震被害の可能性を数値化する目的には向かないことになります。
また、通常は大きな揺れがはじめのころにあってピークを過ぎてだんだんと小さく揺れることが多いですが、結構いろいろのパターンがありますから、最初の0.5秒を測ると決めたらおかしなことになる場合もあります。そうであれば、計測した揺れの大きなところを選んで、ある程度の大さまでを測り数値化するのがいいことになります。でも、ピークが２つ３つに分かれることもあるなら、大きな揺れを大きな順に0.5秒分で数値化するようなのが良いことになります。
ところで、大きな揺れってなんだということになります。被害のことを考えると、揺れの振幅量ではなくて、加速度が問題です。振動は上下左右に起きるので3次元のそれぞれをある範囲の周波数に限って加速度を計測して、実際の振動加速度を計算するみたいです。
さらに、地盤が問題です。ゆらゆらの揺れが続きやすい地盤、遠くから地震波が来たときだけ揺れる地盤などがあります。強い岩盤が地上まで出ていて岩山のようになったところと、台地や沖積平野などの人が構造物をつくっていやすいところなどを考えると、地震の大きさをピークで表現するのに近いやり方で、地震の周波数も考慮した場合に、合計0.3秒程度のある周波数帯の振動成分の加速度を使うのが良さそうだということになったのだろうと思います。
http://www.data.jma.go.jp/svd/eqev/data/kyoshin/ …

No.1 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2018/07/13 16:24

これのことですか？

http://www.data.jma.go.jp/svd/eqev/data/kyoshin/ …

ここでいっているのは「0.3秒間のサンプルを取る」のではなく、地震波の「加速度振幅」（ある周波数特性で規格化している）の絶対値がある閾値を越えた時間の積算値が 0.3 秒になる加速度を「最大加速度」とみなしている、ということだと思います。
図3のフィルター特性からすると、10Hz 以上の周波数をカットし、0.1～10Hz の範囲を 0.6Hz 近辺がピークとなるような周波数特性で取り出しているようです。その範囲を「地震の中心的な周波数成分」とみなしているということなのでしょう。

これらの操作は、瞬間的な最大加速度つまり「鋭いピークの最大値」ではなく、言ってみれば「トータルで0.3秒以上発生していた加速度」を取り出しているということです。
「確実にその加速度を超えていた」という加速度値を選び出して、震度の判定に使っているということなのでしょう。