ある地震について、各地点でのP波、S波の到達時刻が与えられている。 問1:S波による大きな揺れを何というか。 問2:S波の速さを求めよ。 問3:震源からの距離と初期微動継続時間の関係をグラフに示せ。 問4:ある観測地点での地震計の記録から、震源からの距離を推定せよ。 問5:緊急地震速報の受信からS波到達までの時間を計算せよ。

応用数学物理地震速度グラフ計算
2025/7/27

1. 問題の内容

ある地震について、各地点でのP波、S波の到達時刻が与えられている。
問1:S波による大きな揺れを何というか。
問2:S波の速さを求めよ。
問3:震源からの距離と初期微動継続時間の関係をグラフに示せ。
問4:ある観測地点での地震計の記録から、震源からの距離を推定せよ。
問5:緊急地震速報の受信からS波到達までの時間を計算せよ。

2. 解き方の手順

問1:
S波による大きな揺れは主要動と呼ばれます。
問2:
地点Aと地点Bのデータを使うとS波の速度が計算できます。
地点AのS波の到達時刻は10時26分54秒で、震源からの距離は16kmです。
地点BのS波の到達時刻は10時27分04秒で、震源からの距離は56kmです。
距離の差は 5616=4056 - 16 = 40 kmです。
時間の差は 1010 秒です。
速度は 40÷10=440 \div 10 = 4 km/sとなります。
与えられた答えを書いてます。
問3:
初期微動継続時間(秒) = S波の到達時刻 - P波の到達時刻
地点A: 5452=254 - 52 = 2 秒, 距離16km
地点B: 0457=704 - 57 = 7 秒, 距離56km
地点C: 1201=1112 - 01 = 11 秒, 距離88km
地点D: 2206=1622 - 06 = 16 秒, 距離128km
グラフにこれらの点をプロットします。
問4:
地震計の記録から、P波の到達からS波の到達までの時間を読み取ります。
P波とS波の到達時間差はおよそ8秒です。
初期微動継続時間が8秒となる震源距離をグラフから読み取ります。
8秒のとき、震源距離はおよそ64kmです。
問5:
震源から24kmの地点でP波を感知して緊急地震速報が送られたとします。震源から120kmの地点での、緊急地震速報の受信からS波到達までの時間を計算します。
まず、震源から24kmの地点にP波が到達する時刻を計算します。
地点A(16km)のP波到達時刻は10時26分52秒です。
地点B(56km)のP波到達時刻は10時26分57秒です。
このデータを用いてP波の速度を求めます。
距離差は5616=4056-16=40km, 時間差は5752=557-52=5秒。よって速度は40/5=840/5=8km/s
震源から24kmの地点へのP波の到達時間は、24÷8=324 \div 8=3秒です。
P波を感知して緊急地震速報が送られるまでにかかる時間は無視できるとします。
120km地点にS波が到達するまでの時間ですが、S波の速さは4km/sなので、120÷4=30120 \div 4 = 30秒です。
24km地点にP波が到達する時刻を基準とすると、120km地点にS波が到達するまでの時間を求めるためには、まず24km地点にS波が到達するまでの時間を計算します。
24÷4=624 \div 4 = 6
120km地点にS波が到達するまでの時間は120÷4=30120 \div 4=30
よって、緊急地震速報の受信からS波が到達するまでの時間は、306=2430-6=24秒です。

3. 最終的な答え

問1:主要動
問2:4 km/s
問3:上記手順を参照
問4:約64 km
問5:24秒

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