2012-05-28

【地震のメカニズム】16.東北太平洋沖地震の前兆~上空の電子数の変化

 今回は、東北地方太平洋沖地震の際に察知された前兆と思しき現象について紹介します。近年の観測で、地震との関連性が注目されている、 『上空の電子数の変化』 を取り上げていきます(今回は、主に、Newton別冊 地震列島と原発 を参照させていただきました)。この前兆を通じて、今後、各地震理論の妥当性を検証したり、今後の地震予知の参考にしたいと考えています。
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  (第191回地震予知連絡会資料より
(解説)赤い所が3月11日に電離層の電子の数が増えたところ(=電波が遅く伝わるところ)。時刻は05:45とあるけど、日本時間は14:45。つまり東北地方太平洋沖地震の
発生直前には電離層の電子の数がなぜか増加。電離層のこの異常は地震の1時間前には見られなかった。
 地上からおよそ300kmの上空では、太陽からの紫外線が大気の分子にぶつかることで放出された電子が多く存在しています。この層を『電離層』と呼びます。電離層の電子の数は、太陽の活動が活発化すると増加するなど、常に変化しています。
一方、GPSの衛星は、地上の受信機と電波をやり取りしており、電波は電離層を通過する際、電子の数が多いほど速度が落ちる性質があるため、逆にこの電波の遅れを測定すれば、電離層の電子の数(密度)の変化をとらえることができます。 では上空の電子の数と地下で発生する地震に、何の関係があるのだろうか・・・?
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地震が発生した後については、上空の電子数がはげしく増減する現象が知られている。地震が発生すると、地面が隆起したり沈降したりする。あるいは震源域が海底下の場合は、その真上の海面の高さが変化する。また、「表面波」とよばれる地震波が地面の表層を伝わっていく際にも、地面が上下に変動する。
これらのことは、地面あるいは海面が、大気を垂直方向に押している(あるいは引いている)ということにほかならない。こうして生じた空気の振動は上空へと伝わっていく。
そして電離層の空気と電子の数が激しく変化するように見える。
これはあくまでも、地震発生後の現象だ。

   20110715-061801-1-N.jpg

■地震発生前に上空の電子数が増加?
北海道大学の日置幸介教授は、地震後の分析より東北地方太平洋沖地震発生のおよそ1時間前から震源域の上空の電子数が増加していたとする成果を発表した。
日置教授によると、この時間に太陽活動が活発化したという事実はなく、上空の電子数の増加は、地下で発生した何らかの地震の前兆現象により、間接的に引き起こされたと考えられるという。
過去に発生した規模の大きな地震の際のデータをみると、2004年のスマトラ島沖地震や2010年のチリ地震などで同様の現象がみられるという。また、マグニチュードの値が小さくなると電子数の変化も小さくなり、マグニチュード8.2前後の地震では、電子数の変化がほとんどみられなくなるという。日置教授は、もし電子数の変化が本当に地震の前兆現象ならば、地震予知の実現が大いに期待できると考えている。まず、いつ地震が発生するかについては、電子の数が増加してからおよそ1時間後と予測出来る。地震の発生場所は、上空で電子数が増加した場所の真下ということになる。
そして地震の規模は、電子数の増加幅から予測出来る。つまり地震の予知に必要とされる「いつ」、「どこで」、「どのくらいの規模で」という三つの要素を満たした予測が可能になるというのだ。
ただし、地下でどのような前兆現象が発生し、それがどのようにして上空の電子数を変化させているのかについては、解明されていない。日置教授は次にように語る。「室内実験により、岩石に圧力がかかるとその表面付近はプラスの電気を帯びることが確認されています。地震の発生前にも同様のことがおきて地殻の表面がプラスの電気を帯びる可能性があります。すると上空では、マイナスの電気をもった電子が周囲から引きよせられ、震源域の上空で、電子数が増加するのかもしれません。あるいはほかの原因がある可能性もあります。いずれにせよ、この部分をきちんと解明する必要があります」。

 「電離層の異常は、地震の約5日前に起こっていた」と分析するのは、電気通信大学の早川正士名誉教授(地震電磁気学)。電離層に乱れが生じていたことが、上空の電波の伝わり方から分かった。地震直前の地殻内のひび割れなどが振動となって大気を伝わるためと考えられ、内陸部のM6以上の地震(震源の深さ40キロ以下)でも、発生の約1週間前に起こるという。
 地震予知を目指す電離層の研究は旧ソ連で始まり、20年以上の歴史があります。日本においては、研究が始まったばかりですが、非常に可能性を感じる研究だと思われます。

List    投稿者 runryu | 2012-05-28 | Posted in D03.地震2 Comments » 

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コメント2件

 aniliDumQuoma | 2013.08.13 9:12

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