中1理科②：地震の伝わり方と地球内部の働き

この記事で学ぶこと

地面の下から響いてくる、地球の大きな深呼吸、それが「地震」だよ！
この単元ではね、地震の揺れが「どうして」「どこから」やって来るのか、そのメカニズムを一緒に探っていくんだ。地震が起こす波（P波・S波）まで、くっきり見通せちゃうんだよ！ すごいよね！
ミクロな揺れの分析から、地球の中心（コア）の謎まで！
さあ、科学の虫めがねを持って、壮大な地球探検の旅に出発しよう！ PON！

地震の波：P波とS波

地震が発生すると、そのエネルギーは「波」として四方八方に伝わります。この波には、性質の異なる2つの種類があります。それが「P波」と「S波」です。

• P波（Primary wave）：最初に到着する波です。速度が速く、揺れは小さいのが特徴です。進行方向に対してたてに揺れる（縦波たてなみ）性質を持ちます。
• S波（Secondary wave）：2番目に到着する波です。速度は遅いですが、揺れは大きくなります。進行方向に対して横に揺れる（横波よこなみ）性質を持ちます。

地震の際、最初にカタカタとした小さな揺れを感じ、その後に大きな揺れが来るのは、これら2つの波の到着時間に差があるためです。

初期微動と主要動

P波とS波の到着によって生じる揺れには、それぞれ名称があります。

• 初期微動しょきびどう：P波の到着による、最初に来る小さな揺れのことです。
• 主要動しゅようどう：S波の到着による、後から来る大きな揺れのことです。

P波が到着してからS波が到着するまでの時間を「初期微動継続時間しょきびどうけいぞくじかん」と呼びます。この時間は地震の観測において非常に重要なデータとなります。

ちさまるといっしょに考えよう！

震源（地震が発生した場所）から遠い場所ほど、最初にカタカタってしてから、ぐらぐらーって大きなゆれが来るまでの時間が長くなるような気がするんだけど……これって気のせいなの？

コレクトの論理 de 解説

その通りです。P波とS波は、新幹線「のぞみ」と「こだま」のように、速さが異なります。スタート地点（震源）から離れれば離れるほど、速い「のぞみ」（P波）と、少し遅い「こだま」（S波）の到着時間の差は、どんどん開いていきますね。つまり、初期微動継続時間しょきびどうけいぞくじかんが長いほど、震源からの距離が遠いという、極めて論理的な関係が成り立つのです。

震源と震央

地震が発生した場所を示す言葉には、以下の2つがあります。

• 震源しんげん：地下で、実際に地震が発生した地点のことです。
• 震央しんおう：震源の真上にある、地表の地点のことです。

一般的にニュースなどで「震源地」として示される場所は、この震央に該当します。

コレクトの発展ラボ：緊急地震速報のしくみ

テレビやスマホから流れる「緊急地震速報」は、このP波とS波の速さの違いを利用した、科学技術の結晶です。震源の近くの地震計が、まず速いP波をキャッチします。その瞬間に、「どこで」「どれくらいの規模の」地震が起きたかを瞬時に計算し、大きなゆれをもたらすS波が到着する数秒から数十秒前に、わたしたちに危険を知らせてくれるのです。このわずかな時間が、命を守るための行動をとる、決定的な差を生むのです。

受験対策まとめ

地震の計算問題は、テストでもよく出る大人気（？）メニューだよ！PON！と大事なところをまとめるね。

1. P波とS波のキャラを見分ける！
   速さ、揺れ、波の形を表にまとめるとスッキリするよ！
2. 「待ち時間」と「距離」の関係をつかむ！
   待ち時間（初期微動継続時間）が長いほど、震源から遠い！これ、鉄則だよ！
3. 計算の公式にチャレンジ！
   「初期微動継続時間 ＝ S波の着いた時間 － P波の着いた時間」だよ。算数みたいに落ち着いて解けば大丈夫！一緒に練習していこうね！

チャレンジ問題

ある地点で観測したところ、P波が午前10時15分20秒に、S波が午前10時15分30秒に到着しました。この地点の初期微動継続時間は何秒でしょうか。

また、P波の速さを秒速8km、S波の速さを秒速4kmとすると、震源までの距離は何kmになりますか。