験 震 時 報 第37巻 (1972¥ 39~47貞
北海道地方の震度特性について*
一 浦 照 夫 料
湯 村 哲 男 * *
3~550.341
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j 手 (WakkanaiL
.
M.O.)In order to estiinate the feature of absorbtion of seismic wave in Hokkaido District
、
,
the authors have employed the sensitivity
0
1
seismic・ntensitySI defined by SI=limn
j
N
.
Where,N
denotes the . total number of earthquakes whoseN
→∞
seismic intensity is observed at e'ach station, and n positive number ofI-Ic at the station(l;qbserv'edseismic intensity
,
Ic;the one obtained from eq.(1)).The relation between 1 and epicentral distanceL1has been obtained empirically from many earthquakes.
I~a十b log L1
…
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…
…
・
・
…
・
(1) where, a and b denote constants,Obtained results are as follows:
(1) The value of
“
α" increases with magnitude of earthquake M' as is given by the following empirical formula,
α=(17.65土2.26)+4;21(M-8.0)
………...・
H・
.
.
…
…
(2)On the other hand,.regional tendency of b is compatiblequantitatively with the general conception of the absorbtion of seismic wave and energy. These may' support the relationship between 1 and L1.
(2) In Hokkaido District, the isolines ofSI run in parrallel with the latitude, and the line of 50 tercent ofSI
,
which indicates the normal region of seismic intensity,
passes through the central part of Hokkaido District. Furthermore
,
'
SI decreases with latitude.(3) This tendency of the distribution ofSI coincides with that of seismic active region, in other words, the region of largeSI shows ,high seismic zone.
(4) Even in someregion of southern partofHokkaido, the value ofSI is smaller than 50 percent. However, the reason is ambiguous.
1. は し カtき 北海道およびその周辺に発生するおもな地震は,その ほとんどが太平洋側で,概略,千島カムチャツカ海溝, 日本海溝に沿う地帯に集中している.このため,北海道 内の気象官署で観測される有感地震回数も太平洋側で多 く,日本海側,オホーツグ海側で少ない.しかし,この
*
Received Aptil17, 1972 料 稚 内 地 方 気 象 台 傾向は単む震央距離のみの影響ばかりとは言えないこと をわれわれは日常の地震観測,震度分布等広よって経験 しているのである.すなわち,震度分布は決して一様で はない.この非一様性は,震度観測という一見非科学的 な観測方法,地表付近の地質分布,建物の構造等による ことは勿論であるが,このような原因のほかに,さらに 広域的な非一様性もあるように思われる.この現象は異 常震域として多くの人により調査されているが,従来の ものは,主として深発地震に伴う異常震域,特に常に地 1-40 験 震 時 報 第 37巻 第 2号 震を感じやすい地域がその調査の対象になっていたよう である.これに対し,北海道においては" 浅い地震によ っても異常震域現象があり,特に異常に感じ難い地域の 存在が顕著であるどうに思われる. 元来,異常震域,異常不感震域は相対的なもので,震 源から発射された地震波エネルギーの吸収がその経路上 において平均的状態より少ないか多いかによるものと考 えられ,、このような現象の究明は地下構造の推定に重要 な資料となるため,近年特に注目されるようになった. この観点から,北海道付近の地下構造究明の一手段と して,まず震度分布特性を求め,それから推定される地 下構造の状況を定性的に調査することを試み,興味ある 結果を得たので報告する. 2. 1-11曲線 震度
I
は一般に震央距離d
の増大に伴って減少する. この減少傾向を多くの地震について見ると ω,概略,1
はlog11と直線的関係を持つように見られるので,下式 で表現できるものとする. 1=a十blog11. a; bは常数 (1) この仮定のもとに, 1940年から1969年め聞に,北海道 並びにその周辺に起きた地震のうち,積丹i
中,弟子屈, 十勝沖,エトロフの4震?源原域に発生し 22ケにつき,それぞれの震度分布,並びに 1-11曲線を Fig.1に示した.同図に記入されている数学はTable2 の地点番号を示す.調査に用いた地震の震源事項を各震 源域ごとにまとめて Table1に掲げておいた.同表に おける震源事項は,日本付近の主要地震の表的3,ρ 並び にListof Earthquake OrigiQsωによった.また,各 地の震度は地震月報ω,北海道地月震(7)記載のものを用 いた. (1)式 の 常 数 a,bを各地震についiて求め, Table 1 'に表示すると共に, 1-11曲線を Fig.1の各 図に実線で、示じた.α はM
が大きくなればなるほど大 きい値になるはずである.この関係を図示すれば Fig. Table 1. List of the earthquakes. Origin 乱ftaugdreli・ Location Date a b Lat. ,d h 立1 。E 。N k m W off Hokkaido 1940. Aug. 2 008 139.5 44.1 , 0~20 7.0 14.3 4.9 (0百Shakotan) 1947. Nov. 4 9 09 141.0 43.8 VShearlylow 7.0 9.8 3.3 ' 1959. Nov. 822 54 140.6 43.8.
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10 6.2 13.9 5.4 E 〈Npeartof hHiokkakgaai〉do ar Tes 1967. Nov.. 4 23 30 144.,3 43.5 20 6.5 11.1 4.0 1952.酌iar. 4 10 23 143.9 42.2 45 8.1 16.1 5.4 1952. Apr. 15 15 00 142.8 42.0 30~35 6~2 5.8 1.7 1~52. May 20, 3 32 144.1 41. 8 Shallow 6.6, 9.4 3.2 1953. Apr. 30 5 21 143.2 42.2 55 5.8 7.0 2.4 1953. Oct. 14 2347 144.6 42.8 90 7.3 2.3 1961. Aug. 12o
51 145.6 42.9 80 9.4 2.7 1962. 'Apr. 23 14 58 143.9 42.2 60 7.0 13.0 4~3 S off Hokkaido 1964. Jun. 23, 10 26 146.5 43.0 80 11. 7 3.7 (off Tokachi) 1968. May. 16 9 49 143.6 40.7 00 ' 7.9 20.5 6.7 1968. May. 16 19 39 142.9 41.4 40 7.5 18.0 6.3 1968.乱1ay. 17 5 22 142.7 41.4。
。
5.9 8.7 3.1 ι1968.お1ay.- 17 4 17' 142.6 41.3 30 5.9 8.7 3.1 1968. May. 22 19 52 143.0 41.4 50 5.9 11. 5 4.2 1968. Jun. 12 22 42 143.1 49.4。
。
7.2 16.4 5.6 1968. Sep. 21 22 06 142.8 42.0 80 9.9 3,3 1968. Oct. 8 5 49 142.7 41. 8 60 6.2 10.9 3.9 150.0 43.8 20 8.1 16.1 5.0 o旺Iturup i 、 1969. Aug. 12 6 28 147.6 42. 7 30 7.8 16.9 5.5北海道地方の震度特性について一一三浦照夫湯村哲男 Oh08m Aug 2.1940 (N44.1. E1395. H.Q,20km.Ml0) ←~ ~5[ R U 主 E 2 5
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7
巻 第2
号 3h 32m May. 20. 1952 (N41:司王 144.1.Shallαw.M6.6) 民-u -ω Z O H C -l・9.4-3.21句A 主匡一 一
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" -' 〆 / ..' ノ d〆 " ..,./ .,ノ ー - '-'・
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" / .",." " / .,' '・ ,Fig. 2. Relation between a and magnitude
6 . 7. 8 Magnitude of Earthq凶ke 5 15 25 20 O 同 H C 引 』
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ιJ Fig.1. 2のようになり,下式で表現される. A=(17.65土2
.
2
6
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十4.21(M-8.0
)
(2)
一方. bは震源とその地震による震度観測点を含む地 域における,地下物質が地震エネルギーを吸収する割合 の平均状態を表現する量であると考えられる.Table 1 に示した資料では地震数も十分ではないが,北海道南方 沖の地震群によるbの最大頻度が 2.5---3.0の間にある のに対し,他の地域では 5程度であり,前者では地震 波が地震頚発地域を通って,北海道内の観測点に到達す るのに反し,後者では地震発生域をほとんど通過しない という定性的に矛盾しない結果が得られたのは興味深 い.これらのことから、I-.,j曲線がぐ 1)式で表現ささ れることは第一近似的にはさしっかえないと思われる.北海道地方の震度特性について一一三浦照夫,湯村哲男 3. 感 震 度 (1)式で計算された値を1cとすれば,1-1cは当該地 域の平均的震度からの偏差を表わす.この値が正の場合, すなわち, Fig. 1の1---.:.../1曲線より上方にある地点は当 該地域の平均的状態より感じやすく,負すなわち下方 にある場合は感じ難いといえる.前者を+,後者をーと してそれぞれの回数を観測点ごとに表示したのが Table 2のく3). (2)欄である.同表(1)欄は前記22ケの地震 のうち,それぞ、れの地点において観測された震度資料の 総数, (4)欄に(2)欄の総数に対する比率を%で示した. この値は一応その地点における地震の感じやすさを表わ す量と考えられるので,これを感震度 (Sensitivity of 'seismic intensity)と仮称する.すなわち, 50%を境に して,それより大さい地域は平均的状態より地震を感じ やすく,小さい地域では感じにくい. 震度観測には偶然誤差がはいりやすいこ正は前述のと n おりであるから,肉声度は'/3<-'<>-
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る.ここでNは震度を観測した地震り数,'nは1-1cの 正の地震の数である. そこで,各観測点の感震度が実験数によって変化して 行く推移を図示 (Fig.のすることにより感震度の推定 品 WAA叫 l 争T 削 叩 悶 A 品 田 町 九 自 宅 〆 J ・ 1 ・可
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50 io -ESASHI Fig. 3. Variation of the sensitivety of seismic intensity according to number of data. n が可能である.また, !戎震度を一ーで代表するためには~,\I;p<;.t.:.x-c..:... N Nが概略10個程度以上あればよいように思われる. 4. 北海道地方の震度特性 Table 2 における+の%を地図上にプロットし,そ7
-46 験 震 時 報 第 ,37巻 第 2号
Table 2. List of stations used in our paper and the sensitivities of seismic intensity for each station.
Station Number of Station Number of
%
of (2)Name え
Daurl Name cp え Datel+ 1
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~ 3)11 Wakkanai 45025' 141041' 9 O 9 O 16 Obihiro 42055' 1 43013' 19 18 1 21 Kitamiesashi 44 56 142 35 3 O 3 O 17 Kushiro 42 59 14424 19 16 3 310mu 44 35 142 58 4 01 4 O 18 Suttsu 42 47 140 14 10 41 6 41 Nayoro 44 22 142 28 7 1 6 14 19 Kutchan 42 54 140 45 12 10 2 51 Haboro 44 22 141 42 6 1 5 17 20 Tomakomai 42 38 141 35 19 16 3 ,6 1 Monbetsu 44 21 143 '22 5 2 3 40 21 Muroran 42 19 140 59 18. 6112 71 Abashiri 44 01 144 17 15 1114 7 22 Urakawa 42 10 142 47 20 8112 81 Rumoi 43 57 141 38 11 0111 O 23 Hiroo 42 17- 143 19 14 71 7 91 Asahikawa 43 46 142 22 17 6111 35 24 Mori 42 06 140 34 17 11 6 10 Hurano 4320 142 24 3 1 2 33 25 Esashi 41 52 140 08 7 51 2 11 Nemuro 43 20 145 35 16 -8 8 50 26 Hakodate 41.49 140 45 20 14 6 12 Iwamizawa 43 13 141 47 14 10 4 71 27 Numata 43 48 141 57 ι1 01 1 13 Honbetsu 43 08 143 37 1 1 O 100 28 Yubari 43 02 141 58 1 11 0 14 Otaru 43 11 141 01 11 .8 3 73 29 Kitami 43 49 143 55 1 01 1 15 Sapporo 43 03 141 20 20 8112 40 4N 42N 142E Fig. 4. Distribution of the sensitivity of seismic intensity in Hokkaido District.
%
of (2) 95 84 40 83 84 33 40 50 65 71 70 O 100 O北海道地方の震度特性について一一三浦照夫,湯村哲男 47 の値が50%の等値線を画いたものが Fig.4である.す なわち,感震度が50%以下の値を持つ範囲は,震度の値 がこの地域全般の平均的震度の値より比較的小さく出る 地域,、すなわち,異常に不感の地域に該当し,逆に大き く出る地域は異常に感じやすい地域と言えるであろう. この図から,次のような特性のあることが言えるよう である. (1) 北海道の中央 (430N付近〉をほぼ東西に走る 線を境にして,北は不感震地域,南は感震地域であ る. (2) 浦河,室蘭,寿都を含む西北西から東南東にの びる地域怯やや不感震域となっている, 註〉札幌については,新庁舎と旧庁舎の時では感じ 方が異なり,新庁舎になってから有感の程度が減少 したようである. 前述のように北海道付近の地震は,太平洋側に多発し 100 200 300 340J IKM) 46N 51<50 Fig. 5. Relation between the profile of seismic block at 142.50E and the sensitivity' of seismic intensity