地震リスク
ヘイワード断層帯の北部と、その推定北延長であるロジャーズクリーク断層帯における仮想地震の地表地震動図

地震ハザードとは、特定の地理的領域で、特定の時間枠内に、地震動の強さが特定の閾値を超える地震が発生する確率のことです。 [ 1 ] [ 2 ]このように推定されたハザードにより、地震リスクを評価し、標準的な建物の建築基準、大規模な建物やインフラプロジェクトの設計、土地利用計画、保険料率の決定 などの分野に組み込むことができます。

地震ハザード研究では、予測される地盤動の2つの標準的な指標が生成される場合があります。どちらもMCE（Micro-Earth-Core）という紛らわしい略称で呼ばれます。1つは標準的な建築基準法で使用される、より簡略化された確率論的最大想定地震（または事象[ 3 ]）であり、もう1つはより詳細で決定論的な最大想定地震です。これは、ダムや橋梁などの大規模な建物や土木インフラの設計に組み込まれています。どちらのMCEについて議論されているのかを明確にすることが重要です。[ 4 ]

決定

地震ハザードを決定するための計算は、1968 年にC. Allin Cornellによって初めて定式化されましたが[ 5 ]、その重要度と用途によっては非常に複雑になることがあります[ 6 ] 。地域の地質と地震学の状況については、地震計の記録から深部と地表の両方で 地震の発生源とパターンが最初に調べられます。次に、これらの発生源の影響が、地元の地質学的岩石と土壌の種類、傾斜角、地下水の状態に関連して評価されます。このようにして、同様の地震の揺れが発生する可能性のあるゾーンが決定され、地図上に描画されます。よく知られているサンアンドレアス断層は、環太平洋火山帯に関連する大陸棚に沿った多くの地域と同様に、動きの可能性が高い細長い楕円形のゾーンとして示されています。大陸内部の地震活動が活発なゾーンは、プレート内地震の発生場所である可能性があり)、 1812 年のニューマドリッド地震などの歴史的記録に基づいて、広い領域として描画される傾向があります。これは、特定の原因となる断層が地震の震源として特定されないことが一般的であるためです。

各ゾーンには、震源ポテンシャルに関連する特性（年間地震発生回数、最大地震規模（最大マグニチュード）など）が与えられます。最終的に、計算には、与えられた地震の規模と距離に対して必要なハザード指標を与える公式が必要です。例えば、ある地区では最大加速度を、他の地区では最大速度を好みます。さらに高度な用途では、応答スペクトル座標が必要になります。

コンピュータプログラムは、すべてのゾーンにわたって積分を行い、主要な地震動パラメータの確率曲線を作成します。最終結果は、指定された期間内に所定の値を超える「可能性」を示します。住宅所有者向けの標準的な建築基準では500年に1回の確率が考慮されるのに対し、原子力発電所では1万年という期間が考慮されることがあります。より長期的な地震履歴は、古地震学によって得られます。結果は、地震解析に用いるための地盤応答スペクトルの形で得られる場合があります。

このテーマのより精巧なバリエーションでは、土壌条件も考慮されます。[ 7 ]軟弱な湿地帯では、硬い岩盤の地域と比較して、より大きな地震動が発生する可能性が高くなります。標準的な地震危険度計算は、特徴的な地震を想定する場合、上方修正されます。土壌条件により大きな地震動が発生する地域は、液状化による土壌崩壊も起こりやすいです。急峻な地形では、地震によって引き起こされる地滑りによっても地滑りが発生することがあります。1964年3月28日にアラスカ州アンカレッジで発生した聖金曜日の地震で見られたように、比較的緩やかな斜面でも大規模な地滑りが発生することがあります。

想定される最大地震

米国における今後50年間で2%の確率で発生する最大加速度の地図

一般向けの通常の地震ハザード解析において、特定地域における「最大想定地震」または「最大想定事象」（MCE）とは、約2,500年に1回発生すると予想される地震、つまり50年間で2%の確率で発生する地震を指します。この用語は、人が日常的に居住する一般的な建築基準法に特に用いられます。多くの地域の建築基準法では、MCE発生時に建物が完全に構造的に存続するのではなく、居住者の安全と避難を確保するために、建物が倒壊しないように「倒壊防止」設計を義務付けています。

より詳細かつ厳格なMCE（最大想定地震）は「最大想定地震」の略称であり[ 8 ] [ 9 ]、超高層ビルやダムのような大規模な土木インフラの設計に用いられます。これらのインフラでは、構造物の破損が他の壊滅的な結果につながる可能性があります。これらのMCEでは、対象となる構造物の種類に応じて、複数の特定の地震事象を想定する必要がある場合があります[ 10 ] 。

地震ハザードマップ

色覚異常の方にも分かりやすい、50年以内に10%の確率で発生する最大加速度の世界地図

USGSが公開している地図の中には、50年以内に10%の確率で超過する最大加速度（メートル毎秒平方）が示されているものもある。米国の一部地域では、2008年に実施された国家地震ハザードマッピングプロジェクトにより、50年以内に2%の確率で超過する最大加速度（重力に対する割合）を示す地震ハザードマップが作成された。2014年に設立されたTemblor社は、米国本土全域の地震ハザードランクを提供している。このサービスは無料で広告も掲載されていない。このハザードランクは、「2014年USGS NSHMPハザードモデルに基づき、30年以内に強い揺れ（最大加速度0.4g）を経験する可能性に基づいて作成されている」[ 11 ]。

地球規模の地震ハザードマップも同様に、50年間（再現期間475年）に10％の確率で超過する（または90％の確率で超過しない）特定の地震動のレベルを示している。 [ 12 ]

参照

参考文献

  1. ^ベイカー、ジャック、ブラッドリー、ブレンドン、スタッフォード、ピーター (2021).地震ハザードとリスク分析. ケンブリッジ大学出版局. ISBN 97811084250562021年1月14日閲覧
  2. ^カナダ天然資源省の地震ハザード計算に関するページ（ 2008年6月2日アーカイブ、 Wayback Machine）
  3. ^クレイグ・テイラー、エリック・ヴァンマルケ編 (2002). 『許容可能なリスクプロセス：ライフラインと自然災害』 バージニア州レストン：ASCE、TCLEE. ISBN 9780784406236。
  4. ^ 「地震の定義」（PDF）。オレゴン州立大学。 2012年3月30日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。2011年10月6日閲覧
  5. ^コーネル大学、カリフォルニア州、1968年、「工学的地震リスク分析」、アメリカ地震学会誌、58、1583-1606
  6. ^ McGuire, R. 2008, 確率論的地震ハザード解析：初期の歴史, Earthquake Engng Struct. Dyn., 37, 329–338 2009年2月27日アーカイブ、 Wayback Machine
  7. ^ Wang, Z. 2008. 米国中部における地震マイクロゾーニングに関する技術ノート、J. Earth Syst. Sci. 117, S2、pp. 749–756
  8. ^土木工事プロジェクトの耐震設計と評価、エンジニアリングと設計、陸軍省、米国陸軍工兵隊。規則番号1110-2-1806、1995年7月31日。
  9. ^ 「最大想定地震」 .開拓図書館：用語集.米国開拓局. 2025年9月27日閲覧。
  10. ^ 「最大設計地震」 .開拓図書館：用語集.米国開拓局. 2025年9月27日閲覧。
  11. ^ “テンブラーのウェブサイト” .テンブラー株式会社
  12. ^ Giardini, D., Grünthal, G., Shedlock, KM, Zhang, P.: GSHAP世界地震ハザードマップ. Lee, W., Kanamori, H., Jennings, P., Kisslinger, C. (編)：国際地震・工学地震学ハンドブック、国際地球物理学シリーズ81B、Academic Press、アムステルダム、1233-1239、2003年。
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