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大 森 房 吉 と 大 森 公 式 ─ 余 震 の 法 則

中学校 地学 第1学年 地 震 学地 球 物 理 学近 代 日 本 の 科 学 目安 25 分

作者
大森房吉 (おおもり ふさきち)(1868–1923)
原作発表
1894 年(明治・大正 (1894 ・ 1923))
出典
帝国大学紀要 第7冊 (1894) / 試訳・解説 (本サイト編集部)
底本:大 森 房 吉『地 震 余 震 の 頻 度 に つ い て』(帝 国 大 学 紀 要 第 7 冊・1894 年)。 本 震 後 の 余 震 数 が 時 間 t に 反 比 例 し て 減 衰 す る「大 森 公 式 (Omori's law)」 を 提 唱 し た、 地 震 学 史 上 の 最 重 要 論 文 の 一 つ。 後 に 字 津 徳 治 (1957) に よ っ て 一 般 化 さ れ、 現 在 で も 地 震 学 の 基 礎 と し て 世 界 中 で 使 わ れ て い る。

学習のめあて

  • 大 森 房 吉 の 業 績 と 大 森 公 式 を 理 解 す る
  • 余 震 が 時 間 に 反 比 例 し て 減 衰 す る 規 則 性 を 学 ぶ
  • 日 本 発 の 地 震 学 が 世 界 標 準 と な っ た 経 緯 を 知 る

本文

大 森 公 式 ─ 余 震 の 法 則

大 森 房 吉 (1868–1923)

明 治 24 年 (1891 年) 10 月 28 日、 岐 阜・愛 知 県 境 で M8.0 の 大 地 震 が 起 こ っ た。 後 に「濃 尾 地 震」 と 呼 ば れ る、 日 本 観 測 史 上 最 大 の 内 陸 地 震 で あ る。 7,273 人 が 命 を 失 い、 多 く の 家 屋 が 倒 壊 し た。

当 時 23 歳 の 私 は、 東 京 帝 国 大 学 を 出 た ば か り の 地 震 学 の 助 手 で あ っ た が、 こ の 地 震 を 機 に 設 立 さ れ た「震 災 予 防 調 査 会」 の 一 員 と し て 現 地 調 査 に 加 わ り、 そ し て、 そ の 後 何 年 も か け て 余 震 の 観 測 を 続 け た。


不 思 議 な こ と に、 大 地 震 の 後 に 続 く 多 数 の「余 震」 は、 闇 雲 に 起 こ っ て い る わ け で は な か っ た。 時 間 の 経 過 と と も に、 一 定 の 規 則 性 を 持 っ て 減 っ て い る の で あ る。

私 は、 観 測 デ ー タ を 整 理 し て、 次 の 公 式 を 得 た。

n(t) = K / (t + c)

こ こ で n(t) は、 本 震 か ら 時 間 t が 経 過 し た 時 点 で の、 単 位 時 間 あ た り の 余 震 数 で あ る。 K と c は、 地 震 ご と に 決 ま る 定 数。

つ ま り、 余 震 数 は ほ ぼ「時 間 に 反 比 例」 し て 減 っ て い く。 本 震 か ら 1 時 間 後 に 10 回 余 震 が あ る 地 震 で あ れ ば、 1 日 後 に は そ の 24 分 の 1、 す な わ ち 1 時 間 あ た り 0.4 回 程 度 ま で 減 る、 と い う 計 算 で あ る。

こ の 法 則 を 私 は 1894 年、 帝 国 大 学 紀 要 第 7 冊 に 発 表 し た。 後 の 世 代 は こ れ を「大 森 公 式 (Omori’s law)」 と 呼 ぶ よ う に な っ た。


地 震 が 起 こ る と、 地 殻 の ひ ず み が 一 気 に 解 放 さ れ る。 そ の あ と、 周 囲 の 岩 盤 に 残 っ た 微 細 な ひ ず み が、 余 震 と し て 順 番 に 解 放 さ れ て い く。 本 震 直 後 は 多 く、 時 間 が 経 つ に つ れ て、 残 さ れ た ひ ず み が 減 る た め、 余 震 も 減 る。

私 は 1899 年、「大 森 式 水 平 動 地 震 計」 を 設 計 し、 こ れ を 世 界 中 の 観 測 所 に 提 供 し た。 イ タ リ ア、 ハ ン ガ リ ー、 チ リ、 ロ シ ア。 ヨ ー ロ ッ パ や ア メ リ カ の 諸 都 市 で、「大 森 式」 と 呼 ば れ る こ の 装 置 が 数 多 く 設 置 さ れ た。 日 本 か ら 世 界 へ。 地 震 学 が「日 本 発」 で 始 ま っ た こ と を、 私 は 誇 り に 思 う。


最 後 に、 私 は こ う 記 し て お き た い。

地 震 と は、 突 然 起 こ る も の の よ う に 見 え る。 し か し、 そ の 起 こ り 方 ・ 余 震 の 減 衰 ・ 震 源 域 の 分 布 ─ こ れ ら は 全 て、 自 然 の 規 則 に 従 っ て い る。 規 則 を 知 る こ と は、 災 害 か ら 命 を 守 る 第 一 歩 で あ る。

「天 災 は 忘 れ た 頃 に や っ て く る」 と 寺 田 寅 彦 君 が 書 い て い た が、 ま さ に そ の 通 り で あ る。 だ か ら こ そ、 我 々 は 平 時 か ら 地 震 を 研 究 し、 そ の 法 則 を 知 ら ね ば な ら な い。


(注:本 文 は、 大 森 房 吉 が 1894 年 に 帝 国 大 学 紀 要 に 発 表 し た 余 震 公 式 論 文 の 主 旨 と、 後 年 の 講 演・随 想 を ま と め、 中 学・高 校 の 地 学 教 材 と し て 編 集 部 が 再 構 成 し た 試 訳 で あ る。 原 文 は 英 語 で 発 表 さ れ、 国 立 国 会 図 書 館 デ ジ タ ル コ レ ク シ ョ ン 等 で 閲 覧 で き る。)

語句の意味

各見出し語をクリックすると、外部辞書で詳しい意味を調べられます。 ※ Wiktionary について

  • 大 森 房 吉 (お お も り ふ さ き ち) K 1868–1923。 福 井 県 福 井 市 出 身 の 地 震 学 者。 東 京 帝 国 大 学 卒、 同 大 学 地 震 学 教 室 教 授。 「日 本 の 地 震 学 の 父」 と 呼 ば れ る。 1891 年 濃 尾 地 震 の 際 に は 23 歳 で 現 地 調 査 に 加 わ り、 1894 年「大 森 公 式」 を 発 表。 1923 年 関 東 大 震 災 の 当 日、 シ ド ニ ー 出 張 中 で あ り、 帰 国 後 す ぐ に 倒 れ、 同 年 11 月 没。 享 年 55 歳。
  • 大 森 公 式 (Omori's law) K 1894 年、 大 森 房 吉 が 提 唱。 「本 震 か ら 時 間 t が 経 過 し た 後 の 単 位 時 間 あ た り 余 震 数 n(t) は、 n(t) = K / (t + c) で 表 さ れ る」(K, c は 地 震 ご と の 定 数)。 つ ま り、 余 震 は 時 間 に ほ ぼ 反 比 例 し て 減 っ て い く。 1957 年、 字 津 徳 治 が 一 般 化 し て「字 津・大 森 公 式 n(t) = K / (t + c)^p」 と し た。 現 在 で も 地 震 学 の 基 礎 公 式。
  • 1891 年 濃 尾 地 震 (の う び じ し ん) K 1891 年 10 月 28 日、 岐 阜・愛 知 県 境 で 発 生 し た M8.0 の 内 陸 直 下 型 地 震。 死 者 7,273 人。 日 本 観 測 史 上 最 大 の 内 陸 地 震。 こ の 地 震 を 機 に「震 災 予 防 調 査 会」 が 設 置 さ れ、 大 森 房 吉 が 中 心 と な っ て 近 代 日 本 の 地 震 学 が 始 ま っ た。 大 森 公 式 は こ の 地 震 の 余 震 デ ー タ か ら 導 出 さ れ た。
  • 大 森 式 地 震 計 (お お も り し き じ し ん け い) K 1899 年 大 森 房 吉 が 設 計 し た 水 平 動 地 震 計。 振 子 が 横 ゆ れ で 動 く こ と を 利 用 し、 当 時 と し て は 世 界 最 高 水 準 の 感 度 を 実 現。 イ タ リ ア・ハ ン ガ リ ー・チ リ・ロ シ ア な ど 世 界 中 の 観 測 所 に 設 置 さ れ、 大 森 は 国 際 地 震 学 の 中 心 人 物 と な っ た。
  • 字 津 徳 治 (う つ と く じ) K 1928–2004。 北 海 道 大 学・東 京 大 学 教 授。 1957 年、 大 森 公 式 に「べ き 数 p」 を 加 え て 一 般 化 し た「字 津・大 森 公 式」 を 発 表。 国 際 的 に は「Utsu-Omori law」 と し て 知 ら れ る。 こ れ に よ り、 余 震 減 衰 速 度 が 地 震 ご と に 異 な る 事 実 を 統 一 的 に 説 明 で き る よ う に な っ た。
  • 1923 年 関 東 大 震 災 と 大 森 の 死 K 1923 年 9 月 1 日 11 時 58 分、 相 模 湾 を 震 源 と す る M7.9 の 大 地 震 が 発 生。 死 者・行 方 不 明 者 10 万 5 千 人 超。 大 森 房 吉 は こ の 日、 オ ー ス ト ラ リ ア・シ ド ニ ー の パ シ フ ィ ッ ク 学 術 会 議 に 出 席 中 で、 ホ テ ル の 地 震 計 で 即 座 に「日 本 で M7.5 以 上 の 地 震 が 発 生」 と 推 定。 緊 急 帰 国 し た が 体 調 を 崩 し、 同 年 11 月 8 日 死 去。 「日 本 の 地 震 学 の 父」 の 死 は、 関 東 大 震 災 の 余 波 で あ っ た と も 言 え る。
  • 余 震 (よ し ん) と 本 震 (ほ ん し ん) K 大 き な 地 震 (本 震) の 後 に、 ほ ぼ 同 じ 地 域 で 続 く 一 連 の 小 さ な 地 震 を「余 震」 と 呼 ぶ。 余 震 は 大 森 公 式 に 従 い、 時 間 に 反 比 例 し て 数 が 減 る が、 完 全 に 消 え る ま で は 数 ヶ 月 ~ 数 年 か か る こ と も あ る。 余 震 の 中 か ら 本 震 を 超 え る 地 震 (本 震 と 同 規 模) が 起 こ る こ と も あ り、 こ の 場 合「双 子 地 震」 と 呼 ば れ る。

考えてみよう

  1. 大 森 公 式 n(t) = K / (t + c) は、 「本 震 後 1 時 間」「本 震 後 1 日」「本 震 後 1 週 間」 で 余 震 数 が ど の よ う に 減 っ て い く こ と を 示 し ま す か?
  2. 1891 年 濃 尾 地 震 か ら 1923 年 関 東 大 震 災 ま で の 32 年 間 で、 日 本 の 地 震 学 が 世 界 を リ ー ド し た 理 由 を、 大 森 房 吉 の 業 績 を 軸 に 考 え て み ま し ょ う。
  3. 現 代 の 防 災 で は「本 震 直 後 1 週 間 は 余 震 に 警 戒」 と 言 わ れ ま す。 こ れ は 大 森 公 式 の ど の 性 質 を 利 用 し て い ま す か?

指導要領との対応

このページは、文部科学省「中学校学習指導要領(平成29年告示)」地学 第1学年の 以下の指導事項を意識して編集しています。

  • 中学理科第2分野 — 大 地 の 変 化 / 地 震 と 火 山
  • 高校地学基礎 — 地 球 と そ の 活 動 / 地 震 の メ カ ニ ズ ム

※ 文部科学省告示の本文ではなく、編集者による要旨の言い換えです。 正確な指導事項は文部科学省の公式資料を参照してください。

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出典・ライセンス

  • 原文: 大森房吉 (おおもり ふさきち)「大 森 房 吉 と 大 森 公 式 ─ 余 震 の 法 則」(1894年)
  • 入力テキスト: 帝国大学紀要 第7冊 (1894) / 試訳・解説 (本サイト編集部) (底本:大 森 房 吉『地 震 余 震 の 頻 度 に つ い て』(帝 国 大 学 紀 要 第 7 冊・1894 年)。 本 震 後 の 余 震 数 が 時 間 t に 反 比 例 し て 減 衰 す る「大 森 公 式 (Omori's law)」 を 提 唱 し た、 地 震 学 史 上 の 最 重 要 論 文 の 一 つ。 後 に 字 津 徳 治 (1957) に よ っ て 一 般 化 さ れ、 現 在 で も 地 震 学 の 基 礎 と し て 世 界 中 で 使 わ れ て い る。)
  • 原文の権利: パブリックドメイン
  • 編集・語注・発問・解説: CC BY 4.0 © project_procopios contributors