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地震 横揺れと縦揺れの違いを判り易く解説

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地震の基礎知識:横揺れ、縦揺れ、縦波、横波

縦揺れ、横揺れ、縦波、横波の違い

地震の説明をしているサイトで(縦揺れ、横揺れ)、(縦波、横波)を混同して使用していることが散見されます。 縦揺れは、地面に対して垂直方向、横揺れは地面に対して水平方向に揺れる振動です。 一方、縦波は波の進行方向に対して縦に揺れる波、横波は波の進行方向に対して横に揺れる波のことです。



地震が発生すると、震源から縦波と横波が同時に発生してプレート内部を伝わっていきます。 地震による縦波の速度は岩盤中で5~7 [Km/秒]で横波よりも速いため、震源から離れた地点では、縦揺れが先に到達します。
この為、地震による縦波のことをP波(Primary wave 又は Pressure wave)と呼んでいます。 地震が発生した際に、大きなゆれの前に感じるカタカタという小さな揺れはP波によるものです。

地震による横波の速度は岩盤中で3~4 [Km/秒]で縦波より遅く、震源から離れた地点では、縦波に遅れて到達します。 この為、地震による横波のことをS波(Secondary wave 又は Shear wave)と呼んでいます。 P波に比べてS波の持つエネルギーは非常に大きい為、人が感じる大きな揺れや、構造物の破壊をもたらす波はS波によるものです。

内陸直下型の地震が発生した場合、『下から突き上げるような縦波を感じた』というコメントが良く聞かれます。 これは、震源が近いためP波による揺れの時間が短く、S波による大きな波をいきなり受けためです。
一方で、海溝型地震や内陸型地震でも震源から離れた距離にある場合は、P波(縦波)は縦揺れになるとは限りません。 P波(縦波)もS波(横波)も地面に対して垂直成分(縦揺れ)、水平成分(横揺れ)、両方の成分を持つ揺れとなります。



下の図は東北地方太平洋沖地震(東日本大震災)の震源のイメージ図です。 この地震の震源の深さは24Kmで、宮城県気仙沼は震央から141Kmです。



地球の表面付近の地盤は一般に深い場所ほど固く(波が伝わりやすい=速度が速い)、浅い場所ほど柔らかく(波が伝わりにくい=速度が遅い)なります。 このような地盤の中を地震波が通過する場合、層の境界で屈折が生じ、地盤の表面付近では垂直方向に曲がって進む傾向にあります。



このように大きな揺れを感じるS波による地震の揺れは垂直成分と水平成分の両方の揺れとなります。 実際の地震波による揺れ方は、震源からの距離、地盤の成分や地盤の厚さ等に影響されます。







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