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マグニチュード


ヨミ: マグニチュード
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マグニチュード(magnitude)とは、「対数を使った標」のことである。簡単に言えばエネルギーの大きさそのものの尺度である。日本では地震のマグニチュードがよく知られている。


わかりやすい言い換え


マグニチュードは電球そのものの出100ワット、200ワットなど)をす。

これに対して、その電球から感じられる明るさは、別に定める標で表す。

地震の場合、電球エネルギーがマグニチュード、電球から感じる明るさを震度という。

マグニチュードの特性として、エネルギーでかくなっても、電球から感じる明るさはあまり変わらなかったりする(マグニチュードの飽和)。

地震の場合、マグニチュード7とマグニチュード9は1000倍のエネルギー差があるが、震度が1000倍になるわけではない。これは、電球の明るさが1000倍になっても、感じる明るさが(真っ白に見えて)変わらないのと同じである。

もっとも、震度が1000倍にならないからといって、被害もそれほど大きくならないかと言えばそうではない。1000倍のエネルギー津波が起こったりして、壊滅的な被害が出るのは3月11日に学んだとおりである。


突っ込んだ概要


日本では、通常「マグニチュード」と言えば地震の規模を示す標だと考えられるが、本来、マグニチュードは必ずしも地震にのみ適用されるわけではない。たとえば、「痛み」や「明るさ」、「音の大きさ」など、心的に感じられる感覚とエネルギーの対照を示す尺度も(広義の)マグニチュードで表せる。の「等級」(一等二等星など)も、英語では同じ「マグニチュード」である。

一つの例として、「でつねるエネルギー」を1とすると、「2」エネルギーでつねった痛みは、「1」の痛みよりもかなり大きく感じられる。一方、「8」の痛みから「9」の痛みはほとんど変わらないかもしれない。どういった計算法を導入するかにもよるが、マグニチュードで表すなら、8から9はどちらも「死ぬほど痛い」と感じられ、場合によっては失し、痛みをもはや感じられなくなる。また、非常に明るい電球と、その何倍も明るい電球では、どちらも「真っ白」にしか見えないこともあるだろう(つまり人間にとっては、「明るさマグニチュード8」と「明るさマグニチュード9」は正確に判別できない)。これらはマグニチュードが、非常に大きなエネルギーに対しては、適切にその大きさを表せないことを端的に示す例である。これを俗に「マグニチュードの飽和(頭打ち)」という。

これは地震で使われる、気象庁マグニチュードにも同じことがいえる。東日本大震災は、阪神大震災の数倍という大なエネルギー放出されたが、マグニチュードで換算すると、1から2程度しか変わらない数値しか計算できなかった。これは、前述のように、マグニチュードの数値が大きくなればなるほどエネルギーを正確にあらわせないからである。そこで、気象庁はこの地震モーメント・マグニチュード(Mw)で計算し、海外の観測点からもデータを勘案して、Mw9.0という数値を出した。普段の地震では、モーメント・マグニチュードを使う必要はあまりない。これは、気象庁マグニチュードが適切に地震の大きさを表せる範囲内に、ほとんどの地震がおさまるからである。気象庁マグニチュードは、計算が容易であり、速報発表に適しているという利点があるので、頻繁に地震が起こる日本では、これを使う方が合理的といえるだろう。Mw9.0という数値は、想定外というよりも、むしろ計算できたことそのものを重視するべきかもしれない(大きいマグニチュードの地震ほど、被害して、その地震エネルギーを正確に把握することは困難である。実際、東日本大震災の最大震度は7であり、震度のみに注すると、過去にも較的頻繁に起きている地震である)。

あまり知られていないが、マグニチュードにはマイナスのマグニチュードも存在して、かつ、マグニチュードの定義に矛盾しない。地震という形では観測されないが、たとえば、の等級で言うならば、太陽は「マイナス」マグニチュード26.7である(日本語ではマイナス26.7等級)。


関連項目



最終更新日: 11/11/28 02:23
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