緊急地震速報の計算問題の解き方（２０２０年沖縄）
緊急地震速報の問題を解くのは４ステップ
表1は、ある地震のP波のデータである。ただし、地震波 は一定の速さで伝わるものとする。
表1
| 震源からの距離 | Ｐ波の届いた時刻 |
| 30km | 7時30分15秒 |
| 90km | 7時30分25秒 |
| 150km | 7時30分35秒 |
緊急地震速報を受信してから何秒後に揺れるか？
震源から 60 km 離れた地点で、地震発生から 12 秒後に緊急地震速報を受信した。この地点 では、受信から何秒後に大きなゆれ(主要動)がくるか答えなさい。
第１ステップ 地震の発生時刻を求める
考え方
①距離と時刻がわかっている２つの地点から距離の差と時刻の差で速さを求める
②いま求めた速さで、距離と時刻がわかっている所にまで到着する時間を求める
③距離が分かっている地点での到着時刻から、いま求めた時間を引いたものが地震の発生時刻である。
発生時刻を知るためには、30km地点までに何秒かかったのかを知る必要がある。
そのために、Ｐ波の速度が必要になる。
表１から ３０ｋｍのときと９０ｋｍのときではＰ波が伝わるまで１０秒の差がある。
これは 差の６０ｋｍでＰ波は１０秒で伝わる。
=
=6.0km/s
Ｐ波の速度が分かったので、３０ｋｍの地点まで何秒かかったかがわかる。
求める時間 をｔ秒とすると
このことから３０ｋｍ地点にはＰ波は５秒で行ったのだから地震の発生時刻は
到着時刻７時 ３０分１５秒よりも５秒早い ７時３０分１０秒である。
地震の発生時刻 ７時３０分１０秒
第２ステップ 地震が発生してから緊急地震速報を受信した時刻を求める。
考え方
問題文より、地震が発生してから１２秒である。地震の発生が７時３０分１０秒より
緊急地震速報を受信したのは７時３０分２２秒になる。
第３ステップ 主要動が到着した時刻を求める
考え方
①Ｓ波の速さをもとめる
②観測地点の距離÷Ｓ波の速さでＳ波の到達するまでの時間を求める
③地震の発生した時間に今求めた時間を足す。
この沖縄県の問題には次の問題が緊急地震速報の計算問題を解く前にある。緊急地震速報の計算問題は、地震の問題の最後に出されることが多く、その前の問題ができていないと解けないことが多い。主要動が到着した時刻を求めるためにはＳ波の速さを知らなくてはいけない。それに関する問題を解いておく。
ここでは次の問題がある
震源から60 km 離れた地点で、初期微動継続時間が5秒であった。このことからS波の速さを求めなさい。
考え方
①６０ｋｍ地点でのＰ波の到着時刻をもとめる。
②もとめた到着時刻に５秒を足したものがＳ波の到着時刻になる
③６０ｋｍでのＳ波の到達時刻ー地震の発生時刻でＳ波のかかった時間を求める
④Ｓ波のかかった時間から ６０ｋｍ÷Ｓ波のかかった時間＝Ｓ波の速さ を求める
Ｐ波の速さは6km/sだから震源から60ｋｍ離れた地点に到着するまでにかかる時間Tsは
地震の発生時刻は７時３０分１０秒よりＰ波の到着した時刻は７時３０分２０秒
初期微動継続時間が５ｓよりこの５秒後である７時３０分２５秒にＳ波が届いた
地震の発生時刻が７時３０分１０秒だから１５秒後に届いたことになる。
Ｓ波の速さはＰ波の速さと同じように
問題文より地震が発生してから１２秒後に緊急地震速報を受信したのでその時刻は
７時３０分１０秒に１２秒を足した ７時３０分２２秒
Ｓ波の到着した時刻は
７時３０分１０秒に１５秒を足した ７時３０分２５秒
第４ステップ 緊急地震速報を受信してからＳ波が来るまでの時間差を求める
７時３０分２２秒と７時３０分２５秒との時間差は３秒
よって 答えは３秒
ポイント
緊急地震速報に関する問題はいろんなものがあるがこの４パターンで解くとたいていが解ける。
次の解説動画はいろいろな緊急地震速報の計算問題をまとめたものである。
