【쿄대명예교수가 알려주는】 「동일본 대지진으로 큰 에너지가 해방되었기에, 이제 에너지는 남아 있지 않다. 당분간 지진이 일어나지 않는다」 는 터무니없는 실수 / 3/11(화) / 다이아몬드 온라인
[그림] 지진과 쓰나미가 발생하는 구조(일러스트 : 타부치 마사토시)
동일본 대지진으로 일본 열도는 지진과 화산 폭발이 빈발하는 대지 변동의 시대로 접어들었다. 그 속에서, 지진이나 해일, 분화로 죽지 않고 살아 남기 위해서는 「지학」의 지식이 필요하게 된다. 교토대 명예교수인 저자가 수업 스타일의 이야깃거리로 지학의 에센스와 생존을 위한 지식을 명쾌하게 전달하는 어른을 위한 지학교실이 발간됐다. 니시나리 카츠히로 씨(도쿄대학 교수) 「다가오는 거대 지진으로부터 몸을 지키려면? 이것은 만인의 필독서, 바로 지식은 힘이다. 지학의 지적 흥분도 동시에 맛볼 수 있는 최고의 한 권」이라고 극찬받은 그 내용의 일부를 소개합니다.
● 동일본 대지진 관측 사상 최대 규모
동일본 대지진은 천년에 한 번 일어날 것인가 하는 매우 드문 일본 지진 관측 사상 최대 규모의 대지진이었습니다.
게다가 매그니튜드(M) 9.0이라는 큰 본진 후에 여진으로 M7 클래스와 M6 이상의 거대한 여진이 여러 번 일어나고 있습니다.
자주 "동일본 대지진의 지진으로 큰 에너지가 해방됐기 때문에 이제 에너지는 남아 있지 않다. 따라서 당분간 지진이 오지 않겠느냐"는 질문을 받습니다.
이것은 터무니없는 실수로, 플레이트에 쌓인 에너지는 앞으로도 진원 지역을 점점 넓히면서 해방될 가능성이 높아지고 있습니다.
동일본 대지진은 북미 플레이트를 타고 있는 동일본 지반의 변형 상태를 바꿔 버렸습니다. 그래서 동일본 대지진 이후 지진 발생의 형태가 상당히 바뀌어 버린 것입니다.
● 우리 발밑에서 일어나는 일들
일본 열도의 내륙에서도 2000개 이상의 활단층이 활발하게 움직이기 시작할 우려가 발생하고 있습니다. 지진을 생각할 때 빼놓을 수 없는 것이 플레이트 텍토닉스입니다.
지금까지 이야기한 부분도 있습니다만, 복습도 할 겸 그 이야기부터 시작합시다.
일본 열도는 네 개의 플레이트가 둘러싸고 있습니다. 해양 플레이트가 두 개, 대륙 플레이트가 두 개입니다.
해양 플레이트는 태평양 플레이트와 필리핀 해 플레이트이며, 대륙 플레이트는 북미 플레이트와 유라시아 플레이트입니다. 이 네 개의 플레이트가 팽팽하게 붙어 있어, '변동대'가 되어 있습니다.
변동대는 지각 변동 등이 심하고 활발한 띠 모양의 지대를 말합니다. 웨게너가 처음에 '대륙은 이동한다'라는 아이디어를 냈고, 그것이 실증되어 플레이트 텍토닉스가 되었습니다.
지구상의 표면은 10장 정도의 플레이트가 있고, 그것이 수평으로 움직인다는 것입니다.
수평으로 움직인 플레이트는 어떻게 되는가 하면 일본 열도에서 부딪쳐 한쪽이 비스듬히 아래로 가라앉는 것입니다.
[그림]은 일본 열도 땅속의 모습입니다.
일본 열도가 타고 있는 곳에서 해양 플레이트가 연간 8~10센티미터의 속도로 가라앉고 있습니다.
대륙플레이트는 그에 따라 끌려간다. 점점 끌려가는데, 어느 곳에서 한계에 도달하면 튕겨져 나옵니다. 이것이 플레이트를 원인으로 하는 큰 지진의 구조입니다.
퉁 하고 튕겨 나가는데, 바다 속의 이야기이기 때문에 해저가 융기하게 된다. 그러면 그 해저 위의 바닷물은 높이 30미터 정도 들어 올려져서 갈 곳을 찾아 좌우(동서)로 움직이는 것입니다.
왼(서)쪽으로 움직이면 일본열도가 있기 때문에 쓰나미가 됩니다. 쓰나미는 처음에 매우 빠른 속도로 시속은 약 500 킬로미터나 됩니다.
육상에 접근하면 늦어지지만, 그 한편으로는 파도가 높아져 가는 것이지요. 2011년의 동일본 대지진(학문상의 정식 명칭은 토호쿠지방 태평양해역 지진)에서는 최대로 높이 약 20미터 가까운 쓰나미가 덮쳤습니다.
● 동일본 대지진이 일어난 장소
동일본 대지진은 어디에서 일어난 것인가 하면, 일본해구입니다. 해구라고 하는 것은 읽어서 글자처럼 깊고 도랑이 되어 있는 곳입니다. 여기서 태평양 플레이트가 북미 플레이트에 가라앉고 있다.
깊이로 1만 미터 정도의 곳에서 태평양 플레이트에 의해 끌려 들어간 북미 플레이트가 튕겨져 일어난 것이 동일본 대지진입니다.
이 지진은 매그니튜드 9.0이라고 하는 지진이었습니다. 지금까지도 매그니튜드라는 말을 사용해 왔습니다만, 이번에는 지진이 테마이기 때문에 다시 설명하자면, 매그니튜드는 지하에서 에너지가 해방되는 크기입니다. 튕기는 부분의 면적이 넓으면 숫자가 커진다.
그리고 매그니튜드 9.0의 지진은 지금까지 일본 열도에서는 천 년 동안 없었다. 즉 동일본 대지진은 천 년 만의 초거대 지진이었던 것이지요.
참고자료 : [쿄대 명예교수가 가르치는] 수도직하 지진에서 '가장 피해가 클 것으로 예상되는 지역'이란?
(본 원고는 카마다 히로키 저 『어른을 위한 지학교실』을 발췌, 편집한 것입니다)
카마타 히로키(鎌田浩毅) 교토대 명예교수, 교토대 경영관리대학원 객원교수, 류야대 객원교수
1955년 도쿄 출생. 도쿄대학 이학부 지학과 졸업. 통산성(현·경제 산업성)을 거쳐, 1997년부터 교토 대학 인간·환경학 연구과 교수. 이학 박사(도쿄 대학). 전문은 화산학, 지구 과학, 과학 커뮤니케이션. 쿄대의 강의 「지구 과학 입문」은 매년 수백명을 모으는 인기의 「쿄대 인기 No.1 교수」, 과학을 알기 쉽게 전하는 「과학의 전도사」. 「열정 대륙」 「세계 제일 듣고 싶은 수업」 등 텔레비전 출연도 다수. 유튜브 '교토대학 최종강의'는 110만회 이상 재생. 일본지질학회 논문상 수상.
카마타히로키
https://news.yahoo.co.jp/articles/e3856834ca2395f72ff6e947e51d9b58ab325344
【京大名誉教授が教える】「東日本大震災で大きなエネルギーが解放されたので、もうエネルギーは残っていない。したがって当分は地震がこない」はとんでもない間違い
3/11(火) 6:02配信
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ダイヤモンド・オンライン
図:地震と津波が発生する仕組み(イラスト:田渕正敏)
東日本大震災によって日本列島は地震や火山噴火が頻発する「大地変動の時代」に入った。その中で、地震や津波、噴火で死なずに生き延びるためには「地学」の知識が必要になる。京都大学名誉教授の著者が授業スタイルの語り口で、地学のエッセンスと生き延びるための知識を明快に伝える『大人のための地学の教室』が発刊された。西成活裕氏(東京大学教授)「迫りくる巨大地震から身を守るには? これは万人の必読の書、まさに知識は力なり。地学の知的興奮も同時に味わえる最高の一冊」と絶賛されたその内容の一部を紹介します。
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● 東日本大震災は“観測史上最大規模”
東日本大震災は千年に一回起こるかどうかという、非常にまれな、日本の地震観測史上最大規模の大地震でした。
しかもマグニチュード(M)9.0という大きな本震のあとに、余震としてM7クラスやM6以上の巨大な余震が何度も起こっています。
よく、「東日本大震災の地震で大きなエネルギーが解放されたので、もうエネルギーは残っていない。したがって当分は地震がこないのではないか」という質問を受けます。
これはとんでもない間違いで、プレートにたまったエネルギーは、これからも震源域をどんどん広げながら解放される可能性が高くなっています。
東日本大震災は、北米プレートに乗っている東日本の地盤のひずみ状態を変えてしまいました。ですから、東日本大震災以降、地震発生の形態がかなり変わってしまったのです。
● 私たちの足元で起こっていること
日本列島の内陸部でも、2000以上ある活断層が活発に動き出す懸念が生じています。地震を考える際に欠かせないのがプレート・テクトニクスです。
これまでにお話しした部分もありますが、おさらいも兼ねて、その話からはじめましょう。
日本列島は四つのプレートが取り囲んでいます。海洋プレートが二つ、大陸プレートが二つです。
海洋プレートは太平洋プレートとフィリピン海プレートで、大陸プレートは北米プレートとユーラシアプレートです。これらの四つのプレートがひしめき合っていて、「変動帯」となっています。
変動帯とは地殻変動などが激しくて活発な帯状の地帯のことです。ウェゲナーが最初に「大陸は移動する」というアイデアを出して、それが実証されてプレート・テクトニクスになりました。
地球上の表面は10枚ほどのプレートがあって、それが水平に動くということです。
水平に動いたプレートはどうなるかというと日本列島でぶつかって片方が斜め下に沈み込むんです。
図は日本列島の地中の様子です。
日本列島が乗っているところで、海洋プレートが年間に8〜10センチメートルの速度で沈み込んでいます。
大陸プレートはそれに応じて引きずられる。どんどん引きずられていくんですが、あるところで限界に達すると跳ね返ります。これがプレートを原因とする大きな地震の仕組みです。
ボンと跳ね返るのですが、海のなかの話だから、海底が隆起することになる。すると、その海底の上の海水は高さ30メートルぐらい持ち上げられ、行き場を求めて左右(東西)に動くんです。
左(西)側に動くと日本列島があるので津波になります。津波は最初とても速い速度で、時速は約500キロメートルもあります。
陸上に近づくと遅くなりますが、その一方で、波が高くなっていくわけですね。2011年の東日本大震災(学問上の正式名称は東北地方太平洋沖地震)では最大で高さおよそ20メートル近い津波に襲われました。
● 東日本大震災の起きた場所
東日本大震災はどこで起きたかというと、日本海溝です。海溝とは読んで字のごとく、深くて溝になっているところですね。ここで太平洋プレートが北米プレートに沈み込んでいる。
深さにして1万メートルぐらいのところで、太平洋プレートによって引きずり込まれた北米プレートが跳ね返って起きたのが東日本大震災です。
この地震はマグニチュード9.0という地震でした。これまでもマグニチュードという言葉を使ってきましたが、今回は地震がテーマだからあらためて説明すると、マグニチュードとは地下でエネルギーが解放される大きさです。跳ね返る部分の面積が広いと数字が大きくなる。
そして、マグニチュード9.0という規模の地震は、これまで日本列島では千年間なかった。つまり東日本大震災は千年ぶりの超巨大地震だったんですね。
参考資料:【京大名誉教授が教える】首都直下地震で「最も被害が大きいと予想されるエリア」とは?
(本原稿は、鎌田浩毅著『大人のための地学の教室』を抜粋、編集したものです)
鎌田浩毅(かまた・ひろき) 京都大学名誉教授、京都大学経営管理大学院客員教授、龍谷大学客員教授
1955年東京生まれ。東京大学理学部地学科卒業。通産省(現・経済産業省)を経て、1997年より京都大学人間・環境学研究科教授。理学博士(東京大学)。専門は火山学、地球科学、科学コミュニケーション。京大の講義「地球科学入門」は毎年数百人を集める人気の「京大人気No.1教授」、科学をわかりやすく伝える「科学の伝道師」。「情熱大陸」「世界一受けたい授業」などテレビ出演も多数。ユーチューブ「京都大学最終講義」は110万回以上再生。日本地質学会論文賞受賞。
鎌田浩毅