問1
★
地震の波
地震のとき、先に届いて小さな揺れ（初期微動）を起こす波を何というか。
答えを見る
答えP波
P波は速く、S波は遅い。
中学理科 / 地学分野
Unit 31
地震
地震はどうやって伝わる？初期微動継続時間で何がわかる？
P波・S波と震度・マグニチュードを図解で理解しよう。
🌊 P波・S波⏱️ 初期微動📊 マグニチュード
1
地震波と初期微動継続時間
地震では、まず「カタカタ」とした小さな揺れが来て、そのあとに「ガタガタ」とした大きな揺れが来ることが多い。これは、速さの違う2種類の波が、時間差をつけて届いているからである。
地震が発生すると2種類の波が伝わる。速いP波が先に届いて小さな揺れ（初期微動）を起こし、遅いS波が後から届いて大きな揺れ（主要動）を起こす。
図1：P波とS波の到達時刻グラフ。震源から遠いほど初期微動継続時間が長くなる。
FORMULA — 震源距離の計算
震源距離（km）= P波速度 × S波速度 / (P波速度 − S波速度) × 初期微動継続時間（s）
大森公式の応用；初期微動継続時間が長いほど震源が遠い
❌ よくある誤解
誤：初期微動継続時間が長いほど、その地震の揺れは大きい（激しい）
正：初期微動継続時間の長さは「震源からの距離」を表しており、震源から遠いほど長くなる。地震の揺れの激しさ(震度)とは別の指標である
初期微動継続時間は「距離の目安」であって「揺れの強さの目安」ではない。この2つの意味を混同しないこと。緊急地震速報は、この時間差を利用してS波の到達前に警報を出す仕組みになっている。
高校地学では、P波が固体・液体・気体すべてを伝わる「縦波（疎密波）」であるのに対し、S波は固体しか伝わらない「横波」であるという性質の違いを学ぶ。この違いを利用して、地球内部に液体の外核が存在することが地震波の観測から証明された歴史も扱う。高校地学の範囲
2
マグニチュードと震度
ニュースで「マグニチュード7、東京は震度3」のように、2つの数字が同時に発表されることがある。この2つは全く違うものを表している。1つの地震にマグニチュードは1つだけだが、震度は場所によって異なる。
マグニチュード（M）は地震のエネルギーの大きさ（震源で決まる1つの値）。震度は各地点での揺れの強さ（0〜7の10段階）。
📊 マグニチュードと震度の違い
| マグニチュード（M） | 震度 | |
|---|---|---|
| 表すもの | 地震のエネルギー規模 | ある地点の揺れの強さ |
| 値の数 | 1つ（震源で決まる） | 複数（観測点ごとに異なる） |
| 関係 | Mが1大きくなると約32倍のエネルギー | 震源から遠いほど小さくなる傾向 |
| 例 | 東日本大震災：M9.0 | 同じ地震でも仙台と東京で異なる震度 |
❌ よくある誤解
誤：マグニチュードが2大きい地震は、エネルギーも2倍大きい
正：マグニチュードは対数で表されており、1大きくなるごとにエネルギーは約32倍になる。したがって2大きくなると、約32×32≒1000倍ものエネルギーになる
マグニチュードの数字の増え方と、実際のエネルギーの増え方は比例していない（対数スケール）という点は非常に間違えやすいポイント。
高校地学では、マグニチュードが対数スケールで定義される数式的な根拠を学び、震度が単なる揺れの体感ではなく、地震計で観測された加速度データから計算される客観的な指標であることまで理解する。高校地学の範囲
🎯 テストでの問われ方
定期テストでは、初期微動継続時間から震源距離を求める大森公式の計算問題、P波・S波の速さの違いをグラフから読み取らせる問題が頻出。高校入試でも、複数の観測地点のデータから震源の位置や地震発生時刻を推定させる、応用度の高い計算・作図問題が定番となっている。
🎯 練習問題
まず自分で解いてから、「答えを見る」を押して確かめよう。
問2
★
地震の揺れ
S波が届いて起こる大きな揺れを何というか。
答えを見る
答え主要動
P波による小さな揺れが初期微動、S波による大きな揺れが主要動。
問3
★★
マグニチュードと震度
マグニチュードと震度のうち、1つの地震に対して値が1つだけ決まるのはどちらか。
答えを見る
答えマグニチュード
震度は、場所によってちがう。
問4
★★
P波が届くまでの時間
震源から120 km離れた地点に、P波は地震発生の何秒後に届くか。P波の速さは6 km/sとする。
答えを見る
答え20秒
時間 = 距離 ÷ 速さ = 120 ÷ 6。
問5
★★
初期微動継続時間
初期微動継続時間が長いことからわかるのは、次のどちらか。
- ア震源からの距離が遠い
- イ地震の揺れが激しい
答えを見る
答えア
初期微動継続時間は、震源から遠いほど長い。
問6
★★★
初期微動継続時間
震源から120 km離れた地点での初期微動継続時間は何秒か。P波の速さは6 km/s、S波の速さは3 km/sとする。
答えを見る
答え20秒
S波は 120 ÷ 3 = 40秒後、P波は 20秒後に届く。40 − 20。
✅ この単元のまとめ
- P波（縦波）：速い・初期微動を起こす（日本付近で約6〜8 km/s）
- S波（横波）：遅い・主要動を起こす（日本付近で約3〜5 km/s）
- 初期微動継続時間：P波到達からS波到達までの時間；震源が遠いほど長い
- マグニチュード：地震のエネルギー規模（1つ）
- 震度：各地点での揺れの強さ（0〜7の10段階）
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