마그니튜드

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지진의 마그니튜드(magnitude)란, 지진이 발하는 에너지의 크기를 대수로 나타낸 지표치이다.흔들림의 크기를 나타내는 진도와는 다르다.일본의 지진학자 와다치키요오의 최대 진도와 진앙까지의 거리를 쓴 지도[¹]에 착상을 얻고, 미국의 지진학자 찰스・리히타가 고안 한[²][³].리히타[⁴]의 이름으로부터 리히타・스케일(Richter scale, 영어 발음: [□□□kt□ske□l](리크타・스케일))라고도 해[⁵], 영어권으로는 「마그니튜드」보다 「리히타・스케일」의 명칭이 일반적이다.마그니튜드는 지진의 에너지를 1000의 평방근을 바닥으로 한 대수로 나타낸 수치로, 마그니튜드가 1증가하면 지진의 에너지는 약 31.6배가 되어, 마그니튜드가 2증가하면 지진의 에너지는 1000배가 된다.

지진학으로는 모멘트 마그니튜드(Mw)가 넓게 사용된다.일본에서는 기상청 마그니튜드(Mj)가 넓게 사용되지만, 장 주기의 물결을 관측할 수 있는 규모의 지진(Mj5. 0이상)[⁶]으로는 모멘트 마그니튜드도 해석・공표되고 있다.

목차

마그니튜드와 지진의 에너지

지진이 발하는 에너지의 크기를 E(단위：줄), 마그니튜드를 M로 하면, 다음 관계가 있는[⁷].

${\displaystyle \log _{10}E=4.8+1.5M.}$ 

이 식으로부터 마그니튜드 M가 1커지면 좌변의 ${\displaystyle \log _{10}E}$  하지만 1.5만 증가하기 때문에 에너지는 약 32배 커지는 것을 안다(${\displaystyle 10^{1.5}=10{\sqrt {10}}\fallingdotseq 31.62}$ ).이와 같이 마그니튜드가 2커지면 지진의 에너지는 1000배가 된다(10^1.5×2 = 10³ = 1000).또, 마그니튜드로 0.2의 차이는 에너지로는 약 2배의 차이가 된다(10^1.5×0.2 = 10^0.3≒1.995).

마그니튜드의 포화

일반적으로 사용되는 다른 각종의 마그니튜드로는, 대체로 8(표면파 마그니튜드로 8.5, 실체파 마그니튜드로는 7 정도)을 넘으면 수치가 한계점 도달 경향이 된다.이것을 「마그니튜드의 포화」라고 부른다.예를 들면 리히타마그니츄드(Ml)는 약 6.5당으로부터 포화하기 시작해 약 7이 최대치가 된다.

단주기의 지진파(정도)만큼 감쇠하기 쉽고, 그 영향을 받는 지진파의 주기는 대략 L/v (L:단층의 길이, v:단층 파괴의 전파 속도) 정도 이하, 즉 단층의 파괴에 필요로 한 시간 정도 이하의 주기이다.따라서 단층 파괴에 필요로 하는 시간이 긴 거대 지진으로는 지진의 발생을 순간의 파괴라고 볼 수 없게 되어, 예를 들면 주기 20초의 지진파의 진폭에 주목하는 표면파 마그니튜드는 단층 파괴에 20초 정도 걸리는 약 100 km보다 긴 단층에서는, 지진의 규모가 커져도 지진파의 진폭이 한계점 도달이 되는[⁸].

마그니튜드를 결정하기 위해서 이용하는 지진파의 주파수와 에너지의 모델로부터 지진파에 의한 마그니튜드는 고주파, 한편 규모의 작은 지진(정도)만큼 포화가 일어나기 어려운 것이 나타나는[⁹].이 모델로는 실체파 마그니튜드(M_b)는 약 5.5로부터 포화해 초 6으로 포화가 되어, 표면파 마그니튜드(M_s)로는 7.25로부터 포화해 초 8으로 포화가 되지만, 포화가 되는 수치는 관측되는 지진에 의해 달라, M_b≥6의 보고예도 다수 있기 위해 모델이 모든 지진에 들어맞는 것은 아닌[¹⁰].

에너지가 크고, 장 주기(저주파)의 지진동이 탁월한 거대 지진에 대해도 포화가 없고, 보다 정확하게 지진의 규모를 나타내는 지표로서 무한대의 장 주기 지진파에 근거하면 간주해지는 모멘트 마그니튜드가 고안 되어 지진학으로는 넓게 사용되고 있다.

일반적인 마그니튜드의 종류

지진학으로는 각종의 마그니튜드를 구별하기 위해서 「M」에 이어 구별의 기호를 붙인다.지진학으로는 모멘트 마그니튜드(Mw)를 단지 「M」라고 표기하는 것이 많은(미국 지질 조사소(USGS) 등).일본에서는 기상청 마그니튜드(Mj)를 단지 「M」라고 표기하는 것이 많다.각종의 마그니튜드의 값의 사이에서는 차이를 가지므로 주의가 필요하다.

이하, 진폭이라고 하는 경우는 편진폭(중심치로부터의 진폭)을 의미한다.

리히타마그니츄드 Ml

리히타는, 우드・앤더슨형 지진계(2800배)의 최대 진폭 A(단위：μm)를 진앙으로부터의 거리 100 km의 곳의 값으로 환산했지만 상용대수를 마그니튜드로 했다.따라서, 지진파의 진폭이 10배 커질 때 마다, 마그니튜드가 1씩 오른다.

${\displaystyle M_{l}=\log _{10}A.}$ 

표면파 마그니튜드 Ms

베노・구텐베르크는, 표면파 마그니튜드를

${\displaystyle M_{s}=\log A_{h}+1.656\ log\Delta +1.818+C}$ 

그리고 정의한[¹¹].여기서,${\displaystyle A_{h}}$  (은)는 표면파 수평 성분의 최대 진폭,Δ은 진앙거리(각도), C는 관측점 마다의 보정치이다.

이것과 거의 같지만, 국제 지진학 지구 내부 물리학 협회의 권고(1967)로는,

${\displaystyle M_{s}=log(A/T)+1.66\ log\Delta +3.30}$  (덧붙여 20о≤Δ≤60о)

(으)로 하고 있다.A는 표면은 수평 성분의 최대 진폭(μm), T는 주기(초)이다.주기 약 20초의 지진동에 주목해서 구할 수 있고 있는[¹⁰][⁸].

보다 장 주기의 예를 들면 주기 100초의 표면파에 근거해 그 진폭으로부터 마그니튜드를 산출하면, 거대한 지진의 규모도 어느 정도 적절히 나타내지는 것처럼 된다.예를 들면 주기 20초의 표면파 마그니튜드로는 거의 차이를 볼 수 없는 1933년 산리쿠 지진, 1960년 칠레 지진, 1964년 알래스카 지진의 주기 100초 표면파 마그니튜드 M₁₀₀는, 각각, 8.4, 8.8, 8.9가 되는[¹²].

실체파 마그니튜드 Mb

Gutenberg 및 리크타는, 실체파 마그니튜드를

${\displaystyle M_{b}=log\ (A/T)+Q(h,\Delta )}$ 

그리고 정의했다.A는 실체파(P파, S파)의 최대 진폭, T는 그 주기, Q는 진원의 깊이 h와 진앙거리Δ의 함수이다.

경험적으로,

${\displaystyle M_{b}=0.63\ M_{s}+2.5}$ 

하지만 성립된다.주기 약 1초의 지진동에 주목해서 구할 수 있고 있는[⁸]

모멘트 마그니튜드 Mw

1979년, 당시 캘리포니아 공과대학의 지진학의 교수인 카나모리 히로시 수컷과 그의 학생인 토마스・한크스는, 종래의 마그니튜드는 지진을 일으키는 단층 운동의 지진 모멘트(Mo)와 밀접한 관계가 있어, 이것을 사용하면 대규모 지진에서도 값이 포화하기 어려운 스케일을 정의할 수 있다고 하는 카나모리의 아이디어[¹³]을 모멘트 마그니튜드(Mw)라고 이름 붙여 이하와 같이 계산되는 양으로서 발표한[¹⁴].

${\displaystyle M_{w}=(log\ Mo-9.1)\ /\ 1.5}$  다만${\displaystyle (Mo=\mu \times D\times S)}$ 

S는 진원 단층면적, D는 평균 변위량,μ은 강성률이다.

지금까지 관측된 지진의 모멘트 마그니튜드의 최대치는, 1960년에 발생한 칠레 지진의 9.5인[¹³].

• 단층면의 면적(길이×폭)과 변위의 평균량, 단층 부근의 지각의 강성으로부터 산출한다, 확실히 단층 운동의 규모 그 자체이다.
• M8를 넘는 거대 지진으로는, 지진의 크기의 나누기에 마그니튜드가 커지지 않는 「한계점 도달」이라고 불리는 현상이 일어난다.모멘트 마그니튜드는 이것이 일어나기 어렵고, 거대 지진의 규모를 물리적으로 평가하는데 적합하다고 여겨져 미국 지질 조사소(USGS)를 시작해 국제적으로 넓게 사용되고 있다.
• 일본의 기상청으로는, 2011년에 발생한 동북지방 태평양바다 지진에 대해서, 지진의 규모를 보다 적절히 나타낼 수 있다고 하여, 아래와 같은 기상청 마그니튜드(Mj 8.4)에 가세해 모멘트 마그니튜드의 계산치(Mw 9.0)를 발표했다.

기상청 마그니튜드 Mj

기상청 마그니튜드는, 일본에서 나라로서의 지진 정보로서 사용되고 있어[¹⁵], 2003년의 약 80년전까지 거슬러 올라가 일관한 방법으로 결정되어 모멘트 마그니튜드와도 자주(잘) 일치하고 있는[¹⁶].

기상청 마그니튜드는 주기 5초까지의 강한 흔들림을 관측하는 강진계로 기록된 지진파형의 최대 진폭의 값을 이용해 계산하는 방식으로, 지진 발생으로부터 3분 정도로 계산 가능이라고 하는 점으로부터 속보성이 뛰어나다.한편, 마그니튜드가 8을 넘는 거대 지진의 경우는 보다 긴 주기의 지진파는 커지지만, 주기 5초 정도까지의 지진파의 크기는 거의 변하지 않기 때문에, 마그니튜드의 포화가 일어나 정확한 수치를 추정할 수 없는 결점이 있는[¹⁷].동북지방 태평양바다 지진으로는 기상청 마그니튜드를 발생 당일에 속보치로 7.9, 잠정치로 8.4로 발표했지만, 발생 2일 후에 지진 정보로서 발표된 모멘트 마그니튜드는 9.0인[¹⁸].

2003년 9월 24일 이전

2003년 9월 24일까지는, 아래와 같이, 변위 마그니튜드와 속도 마그니튜드를 조합하는 방법에 의해 계산하고 있었다.

변위계(h≤60 km)의 경우

${\displaystyle M_{j}=log\ A+1.73\ log\ \Delta -0.83}$  (A는 주기 5초 이하의 최대 진폭)

변위계(h≥60 km)의 경우

${\displaystyle M_{j}=log\ A+K\ (\Delta ,h)}$ 。 (K(Δ, h)는 겉(표)에 의한다)

속도계의 경우

${\displaystyle M_{j}=log\ A_{s}+1.64\ log\ \Delta +\alpha }$ 。(${\displaystyle A_{Z}}$ (은)는 최대 진폭,${\displaystyle \alpha }$ (은)는 지진계 특성 보정항)

2003년 9월 25일 이후

변위 마그니튜드는, 계통적으로 모멘트 마그니튜드로 어긋나는 것을 알 수 있어 왔기 때문에, 차이가 작아지도록, 2003년 9월 25일부터는 계산방법을 개정해(일부는 선행해 2001년 4월 23일에 개정), 아울러 과거의 지진에 대해서도 마그니튜드의 재검토를 실시했다.

변위에 의한 마그니튜드

${\displaystyle M_{d}=(1/2)\times log\ ({\hbox{An}}^{2}+{\hbox{Ae}}^{2})+\beta d(\Delta ,H)}$ 。(${\displaystyle An,Ae}$ 의 단위는${\displaystyle {\hbox{10}}^{-6}\ m}$ 

여기서,βd는 진앙거리와 진원 심도의 함수(거리 감쇠항)이며, H가 작은 경우에는 츠보이의 식에 정합한다.Cd는 보정 계수.

속도 진폭에 의한 마그니튜드

${\displaystyle M_{v}=\alpha \times \ log\ (Az)\ +\beta \ v\ (\Delta ,\ H)\ +Cv}$ 。(${\displaystyle Az}$ 의 단위는${\displaystyle {\hbox{10}}^{-5}\ m/s}$ )

여기서,βv는 Md와 연속하면서, 깊이 700 km, 진앙거리 2,000 km까지를 정의한 거리 감쇠항이다.Cv는 보정 계수.

특수한 마그니튜드의 종류

마그니튜드를 엄밀하게 구별하면, 그 종류는 40 종류 이상에 이르는[¹⁹]가, 여기에서는 특징적인 것을 기재한다.

지진동 계속 시간부터 요구하는 마그니튜드

지진기상상에서 진동이 계속하는 시간 T_d는 마그니튜드와 함께 길어지는 경향이 있다.거기서 일반적으로,

${\displaystyle M=c_{0}+c_{1}\ log\ T_{d}+c_{2}\ \Delta }$ 

의 식이 성립된다.${\displaystyle c_{0}}$  , ${\displaystyle c_{1}}$  , ${\displaystyle c_{2}}$  (은)는 정수,${\displaystyle \Delta }$ (은)는 진앙거리이다.${\displaystyle c_{2}\ \Delta }$  (은)는 작기 때문에, 제3항을 생략 하기도 한다.

과거에는 하각의 Wiechert 시키지진계에 대해서의 식

${\displaystyle M=4.71\ +\ 1.67\ log\ T_{d}}$ 

등이 제안되고 있다.

지진파 기록의 회수나 해석에 다대한 노력을 필요로 한 1970년대무렵까지는, 1개의 지진계 기록으로부터 마그니튜드를 개산 하는 방법으로서 기상대・관측소등에서 이용되었다.다만 각 정수는 지진계의 특성에 크게 의존하기 위해(때문에), 단시간에 많은 지진파 기록을 취급할 수 있는 현재는 이 식은 거의 이용되지 않는다.

유감 반경으로부터 요구하는 마그니튜드

Gutenberg와 리크타는, 남 캘리포니아의 지진에 대해서, 유감 반경 R를 이용하고,

${\displaystyle M=-3.0\ +\ 3.8\ log\ R}$ 

의 식을 얻고 있다.

일본에서도 이치카와가 일본의 천발지진에 대해서

${\displaystyle M=-1.0\ +\ 2.7\ log\ R}$ 

(을)를 주고 있다.덧붙여 R는 현격한 유감 지점을 제외한 최대유감 반경(km)이다.

진도 4, 5, 6의 범위로부터 요구하는 마그니튜드

기상청의 진도로, 4이상, 5이상, 6이상의 구역의 면적(km²)을 각각 ${\displaystyle S_{4}}$ , ${\displaystyle S_{5}}$ , ${\displaystyle S_{6}}$ (으)로 할 때, 카츠마타호와 토쿠나가규일은

${\displaystyle \log _{10}S_{4}=0.82M-1.0}$ 

그렇다고 하는 실험식을[²⁰], 무라마츠욱영은

${\displaystyle \log _{10}S_{5}=M-3.2}$ ,

${\displaystyle \log _{10}S_{6}=1.36M-6.66}$ 

그렇다고 하는 실험식을 얻고 있는[²¹].

하각 히로시는 진앙으로부터의 거리 100 km에 있어서의 평균 진도를 ${\displaystyle M_{K}}$  (이)라고 정의해, 리히타스케이르와의 사이에${\displaystyle M=4.85+0.5M_{K}}$  의 관계가 있다고 했다.또 진앙거리와 진도, 마그니튜드의 사이에는 이하의 관계가 있다고 한[²²].

${\displaystyle I=2\ M-4.605\ log_{1}0\ \Delta -0.00166\ \Delta -0.32}$ 。(I :기상청 진도계급,□:진앙거리[km])

이것들은 지진계에 의한 기록이 없었던 역사 지진의 마그니튜드를 추정할 때에 유효하다.가옥 피해에 관한 문헌 기록으로부터 각지역의 진도를 요구해 그것을 기초로 마그니튜드를 추정한다.

미소 지진의 마그니튜드

미소 지진에 대해서는 상기의 Ms, Mb, Mj등에서는 정확한 규모의 평가를 할 수 없다.거기서, 예를 들어 와타나베는 상하 방향의 최대 속도 진폭 ${\displaystyle A_{v}}$  (cm/s)(와)과 진원 거리 ${\displaystyle r}$  (km) (을)를 이용하고,

${\displaystyle 0.85M\ -2.50=log\ A_{v}\ +1.73\ log\ r}$ 

의 식을 나타내고 있다.또한 이 식은 r가 200 km미만 때에 한정된다.마그니튜드가 마이너스치를 나타내는 경우에도 어느 정도 유효하기 때문에, 꿀꺽꿀꺽 미소한 인공지진의 마그니튜드를 요구할 때에도 이용된다.

해일 마그니튜드 M_t

저주파 지진으로는 Ms, Mb, Mj를 이용하면 지진의 규모가 실제보다 작게 평가된다.거기서 아베 카츠유키에 의해서, 해일을 이용한 마그니튜드 M_t가 고안 된[²³][²⁴].

${\displaystyle M_{t}=log\ H+log\ \Delta +D}$ 

여기서 H는 해일의 높이(m),Δ는 전파 거리(km) (Δ≥100 km), D는 M_t가 모멘트 마그니튜드 Mw와 가까운 값을 받도록(듯이) 정해진 정수인[²⁵].D는 일본에 있어 관측된 데이터를 이용하면 5.80이 되는[²⁶].

또, 진앙에서(보다) 1000 km이상 떨어진, 원격지에서 발생한 지진에 의한 해일에 있어서의 M_t는${\displaystyle \Delta C}$  (을)를 Mt가 Mw와 가까운 값을 받도록(듯이) 정해진 정수라고 하면,

${\displaystyle M_{t}=log\ H_{m}ax\ +9.1+\Delta C}$ 

(와)과 나타내지는[²⁷].${\displaystyle \Delta C}$  (은)는 해일의 발생 지역 및 관측 지역에 의해서 변화하는 경험치로, 태평양에서 발생한 해일 지진에 대해서는,－0.6으로부터+0. 5의 값을 받는[²⁸].

해일 지진으로는, 해일 마그니튜드는 표면파 마그니튜드・실체파 마그니튜드보다 커진다.

마그니튜드의 기준

간단하고 쉬운 계산식으로서 마그니튜드가ΔM 증가했을 때의 에너지는 10^1.5×ΔM배가 된다.예를 들어, 마그니튜드가 1증가하면 에너지는 약 31.62배, 2증가하면 1000배가 된다(#마그니튜드와 지진의 에너지의 마디 참조).

또, 마그니튜드가 1증가하면 지진의 발생 빈도는 대략 10분의 1이 된다(#빈도의 기준의 마디 참조).

마그니튜드의 대소와 피해

지역이나 구조물의 강도등에도 밤이, 일반적으로 M6를 넘는 정도의 직하형 지진이, 지하 20킬로미터 전후의 깊이로 일어나면, 거의 확실히, 인원수의 차이야말로 저것 사상자를 내는"재해"가 되는[^{주 1}].M7클래스의 직하형 지진으로는, 조건에도 밤이 대재해가 된다.효고현 남부 지진은 Mj7. 3(Mw6. 9)였다.또, 토카이 지진이나 남해 지진이라고 하는 플레이트형 지진은 M8전후이다.또 M가 7을 크게 넘으면, 피해를 일으키게 하는 해일이 발생하는 경우가 있다.일반적으로 마그니튜드가 커지면, 지진 단층면도 커지기 위해, 피해의 정도 뿐만이 아니라 피해가 생기는 범위도 확대한다.

M5미만으로는 피해가 생기는 것은 드물고[^{주 2}], M2정도의 지진으로는, 육상에서도 사람에게 느껴지지 않는 것이 많다.M0클래스가 되면, 일본의 지진계 관측망에서도 파악할 수 없는 경우가 있다.덧붙여 이론상 마그니튜드에는 마이너스의 값이 존재하지만, 이 규모의 지진이 되면 정밀 지진계로도 파악할 수 없는 경우가 많이[^{주 3}], 또 상시 미동이나 노이즈와의 구별도 어려워진다.

큰 지진의 마그니튜드를 요구하는 것은, 지진의 규모나 피해의 추정에 유용하다.한편 마그니튜드가 작게 피해를 가져오지 않는 듯한 지진도, 지진이나 화산・판구조 이론의 메커니즘을 해명하는데 도움이 되기 위해 관측을 하고 있다.

대지진중, 특히 M8이상의 지진을 거대 지진, 거대 지진중, Mw9 이상의 지진을 초거대 지진과 구분 하는 일이 있는[²⁹].

마그니튜드의 대소의 기준

「에너지의 비교」도 참조

마그니튜드	지진의 크기	에너지（J) 환산	TNT 환산	비고
-2.0	극미소지진	63 J	0.015 g	60J：30 W형광등의 2초간 점등시의 소비 전력
−1.5		350 J	0.083 g
−1.0		2×103 J	0.48 g
−0.5		11×103 J	2.6 g
0		63×103 J	15 g	Mj0. 2：2002년 1월 22일 7시 22분 29초(일본 시간)에 이즈오오시마 근해에서 발생한 진도 1을 관측한 가장 작은 지진[30]
0.5		350×103 J	84 g
1.0	미소 지진	2×106 J	480 g
1.5		11×106 J	2.6 kg	M1. 5：2007년 페루의 운석 낙하시에 발생한 지진(en:뉴스)
2.0		63×106 J	15 kg	M2. 1：2013년 4월의 텍사스주 비료 공장 폭발 사고로 방출된 에너지
2.5		350×106 J	84 kg
3.0	소지진	2×109 J	480 kg
3.5		11×109 J	2.6 t
4.0		63×109 J	15 t	소형 핵폭탄이 방출하는 에너지 M4. 0：북한의 핵실험(2006년)으로 관측된 지진(CTBTO)
4.5		350×109 J	84 t
5.0	츄우지진	2×1012 J	480 t	M5. 0：퉁스카 운석의 충돌(1908년) 시에 발생한 지진(추정)[31] Mj5. 2：나가오카 지진(1961년) Mb5. 25：사상 최대의 핵병기 실험에 의한 인공지진[32][33][주 4]
5.5		11×1012 J	2,600 t	이 규모의 지진으로부터 여진(2016년 8월까지의 표현[주 5])이 일어나는 것이 많다. M5. 5：바린쟈・크레이터가 형성되었을 때에 발생한 지진(추정) 55~63 TJ：히로시마의 원폭이 방출한 전에너지[주 4]
6.0		63×1012 J	15,000 t	직하형이었던 경우는 피해가 확실히 발생한다. 일반적으로 대체로 이것보다 규모의 큰 지진으로는 해일을 발생시키는 일이 있다. Mj6. 1：나가노 지진(1941년) Mj6. 2：미야기현 북부 지진(2003년)
6.5		350×1012 J	84,000 t	Mj6. 5：구마모토 지진의 전진(2016년) Mj6.8 (w6.6)：니가타현 나카고에 지진(2004년)、니가타현 나카고에바다 지진(2007년) Mj6.9 (Mw6.7)：노토반도 지진(2007년)
7.0	대지진	2×1015 J	48만 t	Mj7.0 (Mw6.6)：후쿠오카현 서방바다 지진(2005년) M7. 0：사상 최대의 지하핵실험에 의한 인공지진[34][주 4] Mj7. 1：후쿠이 지진(1948년) Mj7. 3(Mw6. 9)：효고현 남부 지진(한신・아와지 대지진)(1995년) Mj7. 3(Mw7. 0)：구마모토 지진의 본진(2016년)
7.5		11×1015 J	260만 t	Mj7.5 (Ms7.5)：니이가타 지진(1964년) Mj7.8 (Mw7.7)：홋카이도 남서바다 지진(1993년) Mj7. 9：네무로 반도바다 지진(1894년) Mj7. 9：토카치바다 지진(1968년)
8.0	거대 지진	63×1015 J	1,500만 t	M8. 0：노우비 지진(1891년) Mj8. 0：기카이섬 지진(1911년) Mw7. 9 - 8.0：관동 지진(관동 대지진)(1923년) Mw8.4(Mj8.0)：남해 지진(1946년) Mw8.1(Mj7.9)：동남해 지진(1944년) Mw8.2(Mj7.6?)：이키케 지진(2014년) Mj8. 1 :오가사와라제도 서방바다 지진(2015년) Mw8.3 (Mj8.2)：홋카이도 동방바다 지진(1994년) Mj8. 2：토카치바다 지진(1952년) Mw8.3 (Mj8.0)：토카치바다 지진(2003년) 210PJ：사상 최대의 핵병기가 방출한 전에너지[33][주 4] Mw8.4 (Mj8.1)：쇼와 산리쿠 지진(1933년)
8.5		350×1015 J	8,400만 t	Mw8. 5：메이지 산리쿠 지진(1896년) Mw8. 8：칠레 지진(2010년)	M8.4<：죠간 지진(869년) M8.5<：바르디비아 지진(1575년)[35] Mw8. 7~9.2：카스케이드 지진(1700년)[36] Mw8. 7~9.3：호우에이 지진(1707년)[37] Mw8. 8~9.0：Lisbon 지진(1755년)[38] Mw8. 5~9.1：아리카 지진(1868년)[39][주 6]
9.0	초거대 지진	2×1018 J	4억 8,000만 t	Mw9. 0：캄차카 지진(1952년) Mw9.0(Mj8.4)：동북지방 태평양바다 지진(동일본 대지진)(2011년)(기상청의 관측상 최대)[40][41] Mw9. 2：알래스카 지진(1964년) Mw9. 1~9.3：수마트라 시마오키 지진(2004년)
9.5		11×1018 J	26억 t	Mw9. 5：칠레 지진(1960년) 더 이상의 규모의 지진은 실측에서도 지질 조사에서도 발견되어 있지 않다.
10.0		63×1018 J	150억 t	M10. 0：지구상에서 일어날 수 있는 최대의 지진[주 7][42][주 8][43][44]
10.5	참고	320×1018 J	840억 t
11.0		2×1021 J	4,800억 t	M11 이상：공룡 멸종의 원인이라고 볼 수 있는 소행성이 지구에 충돌했을 때에 발생한 지진(추정)[45].단층의 차이로 발생하면 가정했을 경우, 그 총연장은 2만 킬로미터 이상이 되는 것으로, 고려는 불필요한(토호쿠대 마나부 교수 송택창에 의한 추정)[43].
11.5		11×1021 J	2조 6,000억 t	15ZJ：지구가 태양으로부터 받는 총에너지 1일분
12.0		63×1021 J	15조t	M12：길이 1만 킬로미터의 단층이 움직여, 지구가 두동강이로 갈라져 일어나는 지진(실제의 단층면은 지구의 표면 부근에 한정되기 위해 도리상의 것)[46][47]

빈도의 기준

 

에너지(횡축하)와 마그니튜드 M(횡축상)의 대응 관계와 그 규모의 지진이 발생하는 빈도 n(매년, 세로축).이 그래프의 기울기가 b치.

「구텐베르크・리히타칙」도 참조

지진의 발생 빈도는 이하의 구텐베르크・리히타의 관계식에 의해 나타내진다.

${\displaystyle \log _{10}n=a-bM.}$ 

이 식은 마그니튜드가 M 때의 지진의 빈도를 n(회/년)로 나타낸다.기울기를 나타내는 b를 「b치」라고 해, 통계 기간이나 지역에 의해 약간 다르지만, 0.9~1.0 전후가 된다.이 식으로부터, 마그니튜드가 1커질 때 마다 지진의 회수는 약 10분의 1이 된다.단지, 실제로 관측되는 지진의 회수를 그래프에 나타내면, 일본 부근에서는 M3 - 8 부근에서는 식에 따른 것이 되지만, M3이하와 M8이상으로는, 올바르게 나타내지지 않게 된다.이것은, M3이하의 지진은, 규모가 너무 작기 위해서 관측 되어 있지 않은 것이 많기 때문에여, 이 규모의 지진의 관측수를 조사하는 것으로 지진의 관측망의 능력을 잴 수도 있다고 여겨지고 있는[^{주 9}].한편, M8이상의 지진은, 발생 회수 자체가 적기 위해(때문에) 정확하게 나타낼 수 있지 않은 것으로, 보다 장기간 조사하는 것으로 정도가 높아진다고 여겨지고 있다.

일본에서의 빈도의 기준은 이하와 같다.규모의 작은 것은, 1작아질 때마다 10배가 된다고 생각하면 좋다.

• M10 : 500년에 1회 정도(구텐베르크・리히타칙의 상사칙을 적용[⁴⁸])
• M9. 0 - 9.9
• M8. 0 - 8.9：10년에 1회 정도
• M7. 0 - 7.9：1년에 1 - 2회 정도
• M6. 0 - 6.9：1년에 10 몇차례 정도

또, M5정도의 지진은 세계의 어디선가 거의 매일 발생하고 있어, M3 - 4 정도의 지진은 일본에서도 거의 매일 발생하고 있다.

참고 문헌

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• 마그니튜드와 에너지 야마가 스스무
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각주

[헬프]

1. ^ M6정도에서도, 외양의 해저하를 포함한 비거주지역으로 발생하는 지진이나, 심발지진으로는 재해가 발생하지 않는 것이 많다.
2. ^메이지 시대 이후에 일본에서 발생해, 사망자를 낸 지진 가운데, 기상청 마그니튜드가 가장 작았던 것은, 1961년에 발생한 나가오카 지진(Mj5. 2, 사망자 5명)이다.
3. ^고밀도에 지진계를 배치해, 그 지역내에서 발생한 진원의 얕은 지진 등은 충분히 관측할 수 있는 경우도 있다.
4. ^ ^{a b c d} 「방출한 전에너지(핵출력)」와「그것에 의해 발생한 지진의 에너지」의 차이에 주의.
5. ^구마모토 지진(2016년) 이후는 사용을 취소하는 것이 정해졌다
6. ^역사 지진의 마그니튜드는 정확하게 결정하는 것이 곤란하고, 값은 제설 있다.
7. ^나스카프레이트와 남아메리카 플레이트의 플레이트 경계가 한 번에 파괴했을 경우.
8. ^치시마 해구와 일본해도랑, 합계 3000킬로미터가 연동해 60미터 어긋났을 경우.송택은, M9의 동북지방 태평양바다 지진의 발생까지 2개 이상의 단층이 연동할 가능성은 상정되어 있지 않았다고 하고 있다.
9. ^고밀도인 지진계 관측망이 구축되어 높은 검지 능력을 기대할 수 있다, 대개 1997년 이후의 일본의 내륙부의 천발지진에 한정하면, 대체로 M1이상으로부터 식에 따른 것이 된다.

출전

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3. ^ Bolt, Bruce A., 1986년 6월 「Obituary - Richter, Charles-Francis」 「Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society」(SAO/NASA ADS Astronomy Abstract Service) 27권 2호 308 페이지(2011년 1월 16일 열람), 310 페이지눈참조
4. ^발음의 흔들려에 대해서는, 찰스・리히타#리크타 또는 리히타를 참조.
5. ^영어로의 발음은,[1]
6. ^ CMT해의 페이지의 견해-기상청
7. ^예를 들면, 국립 천문대：이과 연표(2016년판), p. 718, 마루젠 출판, 2015년 11월 30일 발행
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관련 항목

• 지진
• 지진계
• 진도

외부 링크

• 방재 과학기술 연구소 지진의 기초지식
• 미국 지질 조사소(USGS) 지진의 용어 해설^{[링크 잘라라]}
• 미국 지질 조사소(USGS) 지진 일람(영어)
  • Latest Earthquakes M5. 0+ in the World[^{링크 잘라라}] - 과거 7일간의 세계의 지진(M5. 0이상)
  • Sorted by Magnitude, Magnitude 6.0 and Greater[^{링크 잘라라}] - 세계의 과거의 주요한 지진(M6. 0이상)

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