グラフから震源距離を読み取ろう
このレッスンの役割
ここは「火山・地震・岩石」コースの「初期微動継続時間と距離」セクション(10 / 15)、全6レッスン中の4番目です。
前から受け取る力:距離が大きいほど時間差が広がる理由を、P波とS波の速さの差で説明する力
今回完成させる力:距離と初期微動継続時間のグラフから、対応する値を補助線で読み取る力
次へ渡す力:軸・目盛り・比例に関する誤読を見つけて修正する力
グラフは、表の関係を目で追いやすくしたものです。ただし、線の形だけを見るのではなく、横軸・縦軸・単位・一目盛りを確認してから読みます。
まず点の意味を言おう
グラフ上の点が、横軸4秒、縦軸30 kmの位置にあります。
この点は、
「初期微動継続時間が4秒だった観測地点の震源距離は30 kmだった」
という一組の観測値を表します。
4秒と30 kmは別々の地点の値ではありません。一つの点の横と縦は、同じ地点について対応する二つの量です。
知る:読む前の四確認
グラフを見たら、次の順に確認します。
- 横軸は何を表すか
- 縦軸は何を表すか
- 単位は何か
- 一目盛りはいくつか
このレッスンの例では、
- 横軸:初期微動継続時間(秒)
- 縦軸:震源距離(km)
です。
軸の置き方は問題によって逆になることがあります。「時間はいつも横」「距離はいつも縦」と暗記せず、軸の名前を読みます。
理解する:補助線は「同じ点の二つの値」をつなぐ
時間差から距離を読むときは、
- 横軸で時間差を探す。
- そこから上へ進み、点または関係を表す線に当てる。
- 交点から左へ進み、縦軸の距離を読む。
上の図では、6秒から上へ進むと関係線の45 kmの高さに当たります。
答え:震源距離は45 km
逆に、震源距離60 kmに対応する時間差を読むなら、
- 縦軸で60 kmを探す。
- 右へ進んで関係線に当てる。
- 交点から下へ進み、横軸を読む。
答え:8秒
補助線をL字に引くことで、隣の点や目盛りへずれるのを防げます。
使う:目盛りを含めて読む
例題1:点のある値
横軸が2秒刻み、縦軸が15 km刻みのグラフです。時間差4秒に対応する距離を読みます。
4秒から上へ進むと、30 kmの位置に点があります。
答え:30 km
例題2:点と点の間
同じ直線上で、4秒が30 km、6秒が45 kmに対応しています。5秒はちょうど中間です。
30 kmと45 kmの差は15 km、その半分は7.5 kmなので、
30+7.5=37.5 km
と読めます。
ただし、グラフの目盛りが粗く、37.5 kmまで正確に読めない場合は「約38 km」「約37.5 km」など、資料の精度に合わせます。
例題3:距離から時間差
震源距離52.5 kmに対応する時間差を読みます。45 kmが6秒、60 kmが8秒なので、52.5 kmはちょうど中間です。
答え:7秒
内挿と外挿を区別する
既にある点と点の間を読むことを内挿といいます。4秒と6秒の間から5秒を読むのは内挿です。
資料の範囲より外を延長して読むことを外挿といいます。グラフが0〜10秒までしかないのに、20秒の距離を同じ直線で決めるのは外挿です。
範囲外でも同じ関係が続くとは資料だけでは確かめられません。問題が明確に直線を延長するよう指示していないなら、むやみに遠くまで延ばしません。
転用する:軸が逆でも読み方を変える
別の問題では、
- 横軸:震源距離(km)
- 縦軸:初期微動継続時間(秒)
となっているかもしれません。
時間差6秒から距離を求める場合、今度は縦軸の6秒から右へ進み、交点から下へ進んで横軸の距離を読みます。
進む方向を丸暗記するのではなく、
「分かっている値の軸から関係線へ進み、交点から求めたい値の軸へ進む」
と理解すれば、軸が逆でも対応できます。
グラフから言えることを文章にする
図の点は、2秒で15 km、4秒で30 km、6秒で45 km、8秒で60 km、10秒で75 kmです。
この資料では、時間差が2秒増えるごとに震源距離が15 km増えています。また、点は原点を通る直線上に並んでいます。
したがって、この資料の範囲では、初期微動継続時間と震源距離は比例していると読めます。
「右上がりだから比例」ではありません。原点を通り、時間差に対する距離の割合が一定かを確認します。詳しい誤読修正は次のレッスンで扱います。
誤答を原因から直そう
誤答1:6秒から右へ進んで45 kmを読む
6秒は横軸にあるので、まず上へ進みます。軸上の位置から関係線へ向かいます。
誤答2:一目盛りを1 kmと決める
縦軸は0、15、30…と増えています。一目盛りが何kmかを数字から確認します。
誤答3:グラフの線の長さをものさしで測る
求めるのは紙の上のcmではなく、軸が表す秒とkmです。補助線で軸へ戻します。
誤答4:範囲外でも同じ直線が必ず続く
資料の範囲を超えた予測には追加の仮定が必要です。どこまで観測点があるか確認します。
誤答5:答えを必要以上に細かく書く
一目盛り15 kmの粗い図から45.137 kmのような値は読めません。資料の精度に合った桁で答えます。
自分で読み方を説明しよう
「時間差7秒から震源距離を読む」手順を、方向の言葉を使って説明してください。
手順を確認する
横軸の7秒から上へ進み、関係線との交点から左へ進んで縦軸の距離を読む、です。この図では約52.5 kmです。このレッスンの理解チェック
確認1:グラフを読む前の四確認は?
横軸、縦軸、単位、一目盛りです。確認2:この図で時間差8秒に対応する距離は?
8秒から上、交点から左へ読むと60 kmです。確認3:この図で震源距離37.5 kmに対応する時間差は?
30 kmと45 kmの中間なので、4秒と6秒の中間の5秒です。確認4:軸が逆になったら使えない?
使えます。分かっている値の軸から関係線へ進み、交点から求めたい値の軸へ進みます。確認5:観測範囲外への延長を慎重にするのはなぜ?
範囲外でも同じ関係が続くとは、示された資料だけでは確かめられないからです。次のレッスンへ
今回は、グラフ上の一点を距離と時間差の一組として捉え、補助線を使って時間差から距離、距離から時間差を読みました。
次は、「右上がりなら比例」「波形が大きいほど遠い」など、資料問題で起きやすい誤読を、軸・単位・点の対応から修正します。
クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。