未知の地点の震源距離を推定しよう

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6番目です。

前から受け取る力：軸・単位・対応・関係・精度の誤りを見つけて修正する力
今回完成させる力：未知地点の波形から時間差を求め、既知の関係へ当てはめて震源距離を推定する力
次へ渡す力：次のセクションで、距離と到着までの時間から地震波の速さを計算する準備

このセクションの仕上げです。波形、時刻軸、計算、表・グラフを順に使い、初めて見る地点の値を推定します。

まず作戦を立てよう

未知地点Uの地震計記録が与えられました。震源距離は書かれていません。一方、同じ地震について既知の観測地点から作った「初期微動継続時間と震源距離のグラフ」があります。

震源距離を求めるには、何をどの順で使うでしょう。

1. 波形からP波到着時刻を読む。
2. 波形からS波到着時刻を読む。
3. S波−P波で初期微動継続時間を求める。
4. グラフで時間差に対応する震源距離を読む。
5. 目盛りに合う精度で答える。

大切なのは、いきなりグラフを見るのではなく、未知地点についてグラフへ入れる値を先に作ることです。

知る：推定は「既知の関係へ当てはめる」

推定とは、根拠なく予想することではありません。

• 既知の地点：距離と時間差の組が分かっている
• 未知の地点：波形から時間差だけが分かる
• 共通の関係：同じ地震の観測から作った表やグラフ
• 求める値：未知地点の時間差に対応する震源距離

この四つをつなぎます。

理解する：なぜこのグラフを使えるのか

未知地点Uと既知地点の記録が、同じ地震についてのものであることを確認します。同じ地震について距離と時間差の関係を表したグラフなら、Uの時間差をその関係へ当てはめられます。

Uの波形では、

• P波到着：12.5秒
• S波到着：19.5秒

なので、

19.5−12.5＝7.0秒

です。

グラフの横軸7秒から上へ進み、関係線との交点から左へ進むと、震源距離は52.5 km付近です。

この推定は、

「Uの時間差7秒が、既知の関係では約52.5 kmに対応する」

という根拠を持っています。

使う：一続きの六段階

段階1：設問を確認する

求めるものは震源距離です。P波の速さや地震発生時刻ではありません。

段階2：波形の一目盛りを確認する

数字の差を区間数で割ります。縦方向の波形の高さではなく、横軸の時刻を読みます。

段階3：到着点を読む

P波は小さな揺れが続けて始まる点、S波は大きな揺れが続けて始まる点です。最大の山ではありません。

段階4：時間差を計算する

初期微動継続時間＝S波到着時刻−P波到着時刻

段階5：グラフへ当てはめる

時間差の軸から関係線へ補助線を引き、震源距離の軸へ戻ります。

段階6：精度と単位を確認する

目盛りが粗いなら「約」を付け、kmで答えます。読み取った根拠も一文にします。

例題：自分で途中を完成させる

未知地点Vで、P波が08.0秒、S波が14.0秒に到着しました。関係グラフは、2秒が16 km、4秒が32 km、6秒が48 km、8秒が64 kmに対応しています。

転用する：目盛りが粗い初見資料

未知地点Wの時間差が5.4秒でした。グラフの横軸は1秒刻み、縦軸は10 km刻みで、線も太く描かれています。

交点が約43 kmに見えても、43.000 kmとは答えません。資料の精度から「約43 km」または選択肢に合わせて「約40 km」とします。

また、5.4秒がグラフの観測範囲内なら内挿できます。グラフが0〜6秒までしかなく、時間差が15秒なら、同じ線を遠くまで延長してよい根拠が必要です。

軸が逆のグラフ

横軸が震源距離、縦軸が時間差なら、時間差から横へ関係線まで進み、交点から下へ距離を読みます。方向ではなく、分かっている量から求める量へ移る手順を使います。

使う資料を選び分ける

震源距離を推定するために必要な資料は、

• 未知地点のP波・S波到着を読める波形
• 既知地点から作った距離と時間差の関係表またはグラフ

です。

波形の最大振幅、主要動の終了時刻、震度だけでは、この手順による震源距離は求められません。資料が多いほど全部を使うのではなく、設問から必要な情報を選びます。

誤答を原因から直そう

誤答1：P波到着時刻12.5秒をそのままグラフへ入れる

グラフの横軸は初期微動継続時間です。S波−P波で7秒を求めてから使います。

誤答2：波形の最大の山をS波到着点にする

S波到着は大きな揺れが始まった境目です。最大振幅の時刻ではありません。

誤答3：7秒から横へ進む

7秒が横軸なら、まず上へ関係線まで進みます。軸の配置を確認します。

誤答4：52.500000 kmと答える

グラフから読んだ推定値です。目盛りの精度に合わせて約52.5 kmなどと表します。

誤答5：別の地震のグラフを条件確認なしで使う

どの地震・どの条件から作った関係かを確認します。問題が同じ関係を使うと示していなければ、適用できる根拠が必要です。

自分の解答を説明しよう

次の型を、自分の数値で完成させます。

「波形からP波は_____秒、S波は_____秒に到着したと読める。初期微動継続時間は_____−_____＝_____秒である。グラフでは_____秒が約_____kmに対応するため、震源距離は約_____kmと推定できる。」

計算だけでなく、波形とグラフのどこを使ったか言えれば、推定の根拠が伝わります。

このレッスンの理解チェック

セクションのまとめ

このセクションでは、次の流れを完成させました。

1. 複数地点から距離と時間差の関係を発見する。
2. 地点名を対応させて表を作る。
3. 速さの差から関係の理由を説明する。
4. グラフを補助線で双方向に読む。
5. 軸・単位・対応・関係・精度の誤りを直す。
6. 未知地点の波形から震源距離を推定する。

次の「地震波の速さを計算しよう」では、距離と波が進んだ時間を使い、P波・S波の速さそのものを数量で求めます。

クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。