地震予知

地震予知（じしんよち）とは、被害をもたらしうる地震の発生を事前に予知すること。震源断層における地震波の発生開始より前の予知だけを指し、地震波の発生後に行われる緊急地震速報などは含めない。大きく分けて短期予知と長期予知の2種類がある。また、その手法には多数の種類がある。

地震予知とは

人類は、地震による被害を軽減するため、建築物の強化など揺れ自体に耐えるための対策を行ってきた一方で、地震の発生時期や場所などを予見することで被害を防ごうとも試みてきた。これは、天変地異や災いと同様に数千年前より試みられていることであるが、現在に至っても一般には、地震の発生を事前に「正確に」予知することは困難とされている。

ひと口に地震の予知と言っても、そこにはさまざまな範囲や形式が考えられる。何をもって予知が当たったのか、という明確な定義は学術的にもされておらず、基準は曖昧となっている。ただ、天気予報の考え方を用いれば、一般的な「予知」の基準が導かれる。天気予報では、例えば「東京地方の明日は、晴れのちくもり、夕方から雨でしょう。」というように時間と場所を示し、災害の恐れのあるようなものでは「台風○○号は…（中略）…、中心の気圧は955ヘクトパスカル、中心付近の最大風速は55メートルで…」というようにその規模を示す。これを準用して例えば、「地震直前の避難行動」に役立つような正確な地震予知を出すとすれば、それは、時間的な範囲（いつ）や空間的な範囲（どこで）をある程度区切り、地震の規模を明示する必要があると考えられる。ただし、その範囲が過度に大きいと情報としての意味がない。例えば、「日本のどこかで」というのは広すぎて対策が難しいし、「今後1年以内」といった長期間では現実的に対策が難しい。また、「マグニチュード4程度の地震」といった被害が少ない地震の予知は効果が薄いため効率が良くない「。

このように「何月何日の何時に、何処でどれだけの規模の地震が発生する」といった範囲・形式での予知（短期予知）を、科学的な手段による根拠を提示して行うことは、少なくとも現時点ではなされていない。

他方で、大地震においては毎回ほぼ同じ領域が震源域となり（固有地震説）、地球規模の地殻変動による変位量は長期的に一定である（プレートテクトニクス）という考え方をもとにして、該当地域の断層の存在がある程度明らかになっている場合は、変位量や地層年代、それらの広がりや過去の活動履歴から、その断層が活動した場合の活動範囲と規模、および長期的な発生確率を予測する手法（長期予知）が確立されている。

長期予知については高い精度で推定可能とされ、いまなお難しいのは地震発生直前に正確に時間を予知する短期予知だけである、との見方が日本地震学会では主流となっている。このことから、文部科学省の特別の機関である地震調査研究推進本部では、日本のプレート沈み込み帯や活断層について、範囲・規模・発生確率の評価を行い主要なものを公表している。そのため、近年の地震学の進展による地震予知研究の成果を肯定的に評価する動きもある。ただ、確率の大小が地震防災の優先度を左右している向きは否めず、確率の高い地域では危機意識の高まりにつながる一方で、低い地域では安心につながる場合があり、想定されていない断層で大地震が発生した際には「確率が低いからといって安心できるわけではない」「いつどこで大地震が起きてもおかしくない」という警鐘が繰り返されるという側面があり、確率を根拠にした優先度決定に対する批判も存在する。

地震予知の種類

地震予知の手法にはいくつかの種類があり、分類することができる。地震学者や行政が公式に認め取り組んでいるのは、ほとんどが地震学・測地学的な見地に基づいた地震予知である。また一部の研究者は従来の地震学・測地学的手法とは異なる観測方法を用いた地震予知を研究している。これらのほかに、地震前に広く見られると言われている種々の前兆現象（宏観異常現象）を予知に用いる研究をする人もいるが、地震学者からはほとんど認められていない。気象庁なども、宏観異常現象や地震雲を完全に否定しているわけではなく、可能性に含みを残しているが、科学的理解の水準が低いこと、その効率などから現状では否定している。

• 地震学・測地学的観点からの予知 - 地質構造・断層などを、従来の地震学・測地学の視点から分析する地震予知。力学的なパラメータ（地面の変位、ひずみなど）の異常を地震の前兆とする考え方。少なくとも日本においては、政府行政や学界の主要な地震予知活動はこちらに重点が置かれている。
  • 応力変化・地盤変位などによる予知 - 主にプレスリップ（前兆すべり）を検知し、大規模な地震の発生を予知する方法。東海地震の直前予知はこの手法を用いている
  • 前震の観測 - 兵庫県南部地震などの過去の大地震において、事後に前震と考えられる地震を発見した例がある。ただ、前震から本震までの間に発見して予知を行う手法はまだ確立されていない。
  • 断層調査 - トレンチ調査や航空写真の解析などから、断層の活動履歴を求め、確率論的に発生の可能性を導き出すもの。長期的な地震発生確率を算出する手法として、文献調査と並びもっとも一般的な方法である。

• 歴史的観点・周期性からの予知 - 今村明恒・東京帝国大学地震学教授は、地震の周期性から関東地震と東南海地震・南海地震の長期予知を行った。類似するものとして川角広の「南関東大地震69年周説」がある。元・東北大学地震・噴火予知研究観測センター教授の五十嵐丈二はソネット理論（フラクタル理論）を用いて東海地震の予知を試みたが、成功には至らなかった。
• 長期評価からの予知 - 2011年6月9日、地震調査研究推進本部の地震調査委員会は過去に発生したことのない規模の東北地方太平洋沖地震を踏まえ、それ以前の長期評価方法は観測記録、歴史資料や地形・地質学的調査の成果に基づき、同じ領域で同等の規模の地震が繰り返し発生するという考え方であったが、海溝型地震の長期評価の高精度化を目指し次の事項も活用した長期評価方法へと見直しや示し方を検討すると発表した。
  • より長期間にわたる地震活動を把握し高精度化のため津波堆積物調査、海域における活断層調査等の成果をより積極的に活用する。
  • プレート運動におけるひずみや応力などを高精度で把握し、海底の地殻変動などの調査観測の結果を積極的に活用する。
  • 領域間の相互作用についても考慮した評価を行い領域間で連動する地震を評価対象とする。
  • 津波の事例整理にとどまらず、津波高さや浸水域等を評価方法やその示し方について検討する。
  • より防災に活用されるよう、評価の内容や示し方について検討する。
• それ以外の予知 - 従来の地震学・測地学とは異なる視点から行う地震予知。宏観異常現象を含む。力学的パラメータ以外の物理化学的パラメータ（ラドン濃度、地下水位など）の異常やその他の感覚的異常などを地震の前兆とする考え方。日本においては、政府行政や学界の活動の主要な研究対象にはなっていない。学問分野としては主に、電磁気学、化学（地球化学）、工学（無線工学など）などが該当する。
  • 電波、電磁波、電気、磁気の変化などによる予知 - 物性の変化などから、地殻の変化を予見し、これから間接的に地震の発生確率を推定するもの。#電磁的現象を参照。
  • 物質の化学的組成の変化による予知 - サンプル中の特定の物質の濃度変化などから、地殻の変化を予見し、これから間接的に地震の発生確率を推定するもの。地下水脈のラドン濃度の変化などが研究されている。宏観異常現象#ラドン濃度を参照。
  • 自然現象・体感などの非定量的現象の変化による予知 -これも上記と同様、地殻の変化を予見し、これから間接的に地震の発生確率を推定するもの。非定量的であることから、比較や検証をすることが難しく、批判にさらされることが多い。#宏観異常現象による地震予知を参照。

広く認識されている地震予知

地学的な理解の概略としては、地殻にたまったエネルギーがひずみとして蓄積され、それが数秒～数分という短時間に一気に解放される現象が地震である（もっとも数日から数ヶ月に渡って解放されるスロースリップ現象なども、広義の地震には含まれる）。そのため、地震学者はまず地殻や断層のひずみ（変形）の量、方向などを検証し、蓄積されていると考えられるエネルギーから各断層についてそれぞれのデータを集積し、切迫度や規模などを推測する。

この各種のデータや知見の精度を向上させることによって、既知の断層に関してはその切迫度（地震発生が近いかどうか）や、活動した際に解放され得るエネルギーを推測することは可能であり、断層が活動した際（地震が発生した際）の脅威度の比較や被害の算定、対策などに繋げていくことができる。

ただし、特定の断層にたまったエネルギー量がいつ地震を起こすほどになるかを判定することは容易ではない。地震は岩石の破壊によって生じる現象であるが、そもそも破壊は偶然に依存することが関係している。地震エネルギーの蓄積を弓の弦の張りに例えるなら、「弓の弦がどの程度張っているか」、つまりどの程度地震エネルギーが蓄積しているかを推測することは、既知の観測体制の整った断層に対しては、現時点でもある程度は可能である。一方、「張り詰めた弦がいつ切れるのか」、つまり特定の地殻や断層に蓄積されたエネルギーが実際にいつ解放され地震を起こすかを判定することは容易ではない。地震学者などが一般的に可能と認める「地震予知」は、このような偶然性の困難があることを前提にしている。

地震動の発生確率を空間的・時間的に推定したものは既に存在する。地震調査研究本部の作成した「確率論的地震動予測地図の試作版（地域限定-西日本）平成16年3月25日（地震調査研究本部、平成16年3月25日）」（参考「「全国を概観した地震動予測地図」報告書」）では、東海・東南海・南海などで30年以内に40 - 50%（50年以内なら80%以上）の確率で地震が起こると試算している。これらの地域では長さ数百kmの断層全体が一度に動き、広範囲に被害が及ぶような地震が度々起きたことが判っているが、「次」がいつ起きるのかはわからない。

現実的な地震予知の可能性については、茂木清夫（東京大学名誉教授、前地震予知連絡会会長）が指摘した。すなわち、1944年の東南海地震の直前に静岡県掛川市で実施されていた水準測量で、地震の直前に異常な変動が観測されたというものである。これはその後、「東海地震は予知可能」との国の見解や世論へと発展した。一方で鷺谷威（名古屋大学教授）など、その水準測量データや解釈に疑問を持つ科学者も多い。

日本以外では、地震予知に成功したという話がまれに聞かれる。たとえば1975年に中国で発生した海城地震は地震予知に成功し多くの人命が救われた例である。しかし翌1976年の唐山地震では、発生する可能性が高まっていることが分かっていたものの決定的な情報がないまま結局予知することができず、約24万人が死亡した。ギリシャでは地震予知に成功した例がある（ある科学者の独自の警告であり、政府は予知を認めなかった）が、成功例はその1回のみで、同国ではその後もたびたび地震被害に見舞われている。USGSでは多数のボアホール歪計や地震計を設置してアメリカパークフィールド地震の予知を目指した経緯があるが、2004年の地震予知に失敗している。

こうした例が示すように、地震予知は場合によっては可能だが、地震を予知するということは極めて困難であるというのが地震学者の一般的な認識である。

南海地震

例えば、南海トラフの沈みこみを原因とする南海地震の場合、断層（トラフ）に近い室戸岬はプレートの沈み込みに引きずられて普段から少しずつ沈み続け、地震の折に一気に跳ね上がる。トラフから離れた高知市街では、室戸の沈みこみに対して浮き上がり続け、地震の際に一気に沈下する。

これらの傾向はこれまで同地で記録された殆どの地震について一定している。それゆえ、沈みこみが鈍化・停止したときは、地震発生が近い可能性がある。南海地震については道後温泉の水位変化などの記録も蓄積されており、地殻変動の観測以外にも予知に関する補助的な情報が豊富である。

東海地震

また近い将来に発生するとされている東海地震については、日本の行政・研究者が予知の可能性が高いと考え、観測体制・判定会の開催・警戒宣言の発令等の手順が明確にされている。

1978年に地震学者の提言を受けて、国が「大規模地震対策特別措置法」を制定し、それ以来静岡県周辺で重点的に地震や地殻変動の観測が実施されている。制定当初から、東海地震は世界で初めて「偶然ではなく狙って予知する」ことができるのではないかとの期待があった。

東海地震に関しては、想定震源域の大部分が陸域にあることもあって観測網を整備しやすく、プレスリップ（前兆すべり）を検知しうると考えられている。地震学者の見解としては、プレスリップが観測されれば予知できる可能性があるが、観測されずに地震が発生してしまう場合もあるというのが現在の流れであり、二重の備えが必要であるとされる。

パークフィールド地震

アメリカカリフォルニア州のパークフィールドでは、約22年周期でM6程度の地震が繰り返し発生している。そこでアメリカ地質調査所が、1966年の次に発生する地震を予知しようと、ボアホール歪計・傾斜計・地震計などを重点的に配置して監視にあたった。しかし2004年9月28日のM6.0の地震の前兆現象を検出するには至らず、予知は失敗した。極めて密な観測網と監視体制が敷かれたために、「パークフィールドは地震予知の最後の砦」と表現され（とくにアメリカで出版された地震学の専門書でよく見られた）、この予知に失敗すれば地震予知は不可能とまで言われていた。そのため、2004年の予知失敗は地震学者に衝撃を与えた。

東海地震の予知も、パークフィールドでの方法と似通っているため、東海地震の予知も不可能だと指摘されている。

電磁的現象

「宏観異常現象#電磁的現象」も参照

電磁波系研究（電磁気地震学）など

• 電磁力学的手法
• 赤外線
• 地電流法
• VAN法（ギリシャで研究されている；ギリシャの3名の地震学者Panayotis Varotsos, Kessar Alexopoulos and Kostas Nomikosの頭文字から命名されている）
• ULF法（VAN法の交流版）
• 中波帯域（1kHz）
• 超短波・極超短波
• 電離層の状態

電磁波系研究に関しては、次のような仮説から行われている。地殻内における歪みの蓄積によって、地殻崩壊が起こるとき、石英や花崗岩（主成分はSi）などが伸縮を起こすことによって、圧電効果により電流や電磁波を生じさせる。実際に岩石に圧力を掛けると、電磁波が観測されることが実験により確認されており、この地震前に生じる電磁波を観測することによって、地震の早期警戒に役立てようとする研究であるとされる。特に、大規模地震などの場合には、地殻の崩壊体積が大きくなる。よって、その分だけ地殻内に生じる電流量が大きくなるために、ある程度の精度の機器ならば検出が可能である可能性がある。ただし、大規模地震においては、地殻の崩壊はある程度の範囲に分散するため、震央部の特定は難しいとされる。また、後述する宏観異常現象もこの地震前の異常電波を動物等が感じ取り、異常行動を取ったとする説もあり、実験で人為的に発生させた電磁波を発生させると、動物等が反応し、異常行動を取る事も確認されている。

• 実用化された地震予知（VAN法）

この電磁波を用いた地震予知で初めて実用化され、大きな成果を挙げているのがVAN法であり、複数の観測点で電磁波異常を包括的に計測し、実用上問題ない精度で発生規模・震源域・発生日時を予測することに成功している。具体的には概ね1ヶ月以内に発生する地震について、地震エネルギーもマグニチュード1前後の誤差で予知し、近隣住民に警戒を呼びかけることで被害の軽減につなげている。ただしVAN法は現時点ではギリシア固有の地質性状に特化した予知法であり、日本をはじめとする諸外国で採用するためには研究の発展が不可欠である。

• 米国特許を取得した地震予知方法

1987年4月14日、『人工衛星による雲観察に基づいた地震予知方法』が、「Earthquake forecasting method」（No.4656867）という米国の特許を取得した。

宏観異常現象による地震予知

電磁的現象については前節を参照。

俗に「地震前にはナマズが暴れる」「動物などが奇妙な行動をとる」といった言い習わしがあり、実際に阪神・淡路大震災の直前には大阪大学で研究用に飼育されていたネズミの異常行動が記録されている。例えば微振動や地鳴り、低周波の振動などを敏感な動物が感知して騒ぐといった説明も、可能性としては考えることができる。あるいは、地電流の異常やそれに伴う地磁気の変動なども観測されうるといった主張もある。しかし、これらの仮説や言い伝えの妥当性や信頼性、「地震予知」の根拠や方法などとして実際に役立てられるかどうかについては、全くの別問題である。

この他にも、地震が発生する前に現われるとされる気象現象や生物の行動の変化などを宏観異常現象としてとらえ、地震を予知しようとする試みがあるが、その殆どがいまだその妥当性やメカニズムに関して一般的に論ずることのできる段階にはない。

特に地震雲については、岩盤の崩壊により電磁波が生じて雲を作るとされる。しかし、雲の形と地震発生との関係が全く不明、また雲のほとんどが気象状況により発生のメカニズムが証明できるもので、否定的見解が多数派である。気象庁地震予知情報課も「占いと同レベル」としている。新潟県中越地震の直後に「地震雲では?」と寄せられた情報のほとんどは、飛行機雲、高積雲、巻き雲などだったという。世間一般で言われる地震雲は、全て気象学上分類される雲のどれかに該当するという考えもある。

前述したように、中国では1975年に発生した海城地震において、国家地震局が動物の行動異常による直前地震予知に成功し、死傷者の軽減に貢献した事例が有ると言われている。しかし、どんな動物が何匹、何時騒いだのかは公表されていない。その翌年に発生した唐山地震においては同方法による直前地震予知は失敗しており、以後の検証も行われていない。

その他

ラドン濃度

「宏観異常現象#ラドン濃度」を参照

大気イオン濃度

「宏観異常現象#大気イオン濃度」を参照

トリガーによる推定

地震を発生させたり、断層への応力変化をもたらすトリガー（引き金）を予測したり観測したりすることによって、地震が発生する時期、また地震が発生しやすい時期を推定するという方法がある。主なものとして、月や太陽（月齢・潮汐を含む）、惑星などの諸天体と地球との位置関係や距離関係により起こるというものや、太陽活動によるもの、低気圧や高気圧などによる気圧変化に伴うもの、周辺地域での地質活動（火山活動、地震）によるものなどがある。こちらについても、宏観異常現象と同様、未科学との区別の難しさ、研究や予測に際する基礎的知識の有無、信頼性、因果関係の解明度といった諸問題がある。

地震予知の問題点

現在の地震予知の大きな問題として、いくつかの点が挙げられる。

日本の地震予知計画は1965年から始まって、以後、現在まで気象庁、大学、国立研究機関で国策として続けられてきている。しかし、例えば1996年から2005年までの10年間に人的被害を伴ったM6以上の地震が33回発生している（気象庁のまとめによる）が、予知に成功したケースは1度も無かった。日本で「現状の地震予知は疑似科学の領域である」と揶揄されるのはこのような実績の無さが原因とされる。

ロバート・ゲラー東京大学大学院教授は、短期予知も長期予知も科学的精度が十分ではなく「予知は不可能」とした上で、精度向上のために今後費やされる費用や労力は莫大である一方で、耐震などのインフラ整備がおろそかにされていて、（長期予知による）地震被害の想定は不確実性が高くリスク評価に適していないとして、「研究者は、日本政府・国民に予測不可能な事態に対処するよう呼びかけるべきだ」と述べている。

島村英紀武蔵野学院大学特任教授は、国策として1965年以来続けられてきていた地震予知計画や、「東海地震は予知できる」ことを前提とした世界最初の地震立法である大規模地震対策特別措置法（大震法、1978年制定）において、地下で起きる地震の物理現象が未解明のまま前兆現象のみを集めて地震予知を行おうとしていることについて、その前兆がほとんどあてにならないと主張している。

金森博雄カリフォルニア工科大学名誉教授は「正しいのかどうかを評価できない情報が本当に必要なのか。検証が必要だ。」と言っている。

問題は「地震動予測地図」が、東北地方が地震安全地帯になっているとして、企業誘致に使われたことである。2011年被害を受けた原子力発電所もそのようなところにある。現在でも工場やデータセンタ、バックアップオフィスなどが比較的安全だとされる地域にある。BCP（事業継続計画）のために東北・北海道その他の地域に拠点を設けた場合も多かった。その中には津波危険度（地震危険度さえも）が非常に高いところがある。

地震学界の頂点の一人である島崎邦彦 は、予測手法の限界を公表している。日本全国の地震動を調べたら発生は秩序だったものではなくフラクタル的な予測不能なものであったとする

予知の精度

地震予知の科学的精度は現在、高いものとはいえない状況にある。既存の手法にせよ新しい手法にせよ、気象予報のように一定の精度をもった手法を開発すること、また精度を判定する手法を開発することが課題となっている。

• 平成18年〈2006年〉9月25日公表の地震調査研究本部「全国を概観した地震動予測地図の更新について」によれば、「今後30年以内に震度6弱以上の地震動に遭う確率」は、2011年東北地方太平洋沖地震で震度6以上を観測した県庁所在地では、福島県福島市0.14%、宮城県仙台市2.8%、岩手県盛岡市0.15%、栃木県宇都宮市0.28%、茨城県水戸市2.8%などとなっていた。
  • 2010年1月の予測によれば、福島市0.9%、仙台市4.0%、盛岡市0.7%、宇都宮市1.6%、水戸市31.3%、海溝津波地震Mt8.2が20%。
• 政府も限界を認めている。地震調査研究本部が地震発生後に当時の状況を計算した結果によると、地震発生直前での30年間発生確率は、1995年兵庫県南部地震(M7.3)0.02-8%、1958年飛越地震(M7.0-7.1) ほぼ0-13%、1847年善光寺地震(M7.4) ほぼ0-20%などである。

予知の社会的影響

地震予知の情報が仮にどこかから出されたとしても、信頼性に欠ける情報が広く流布されることによって社会が混乱する可能性があり、その情報に信頼性がなければいけない。気象予報に関して、各国の政府機関が一定の権限をもって行っているように、地震予知に関しても政府機関が権限をもって情報に信頼性を持たせなければいけないという見方がある。一方、そうした権限の集約が学者による独自の予知手法の開発を妨げるという見方もある。日本の気象業務法では、地震動の予報つまり緊急地震速報に関しては気象庁の独占（予報のみは許可事業）としているが、地震予知に関しては特に定めていない。

• ロシアでは、政府や学会などが地震予知を統括しており、政府機関から予知情報が出された例が複数ある。
• 日本では、政府が大規模地震対策特別措置法（1978年制定）に基づき東海地震の予知体制を整えている。政府機関である気象庁と学会機関である地震防災対策強化地域判定会が、予知に関して直接の決定を下す仕組みとなっている。

責任の所在

2009年4月にイタリアで発生したラクイラ地震では、事前に群発地震があったにもかかわらず学識経験者らが過小評価が行い大きな被害が出たとして、イタリア地震委員会のメンバーら7人が過失致死罪で起訴された。

出典

参考文献

• 国立天文台編 『理科年表 平成20年』 丸善、2007年。ISBN 978-4-621-07902-7。 - 過去の地震のデータ
• 震災予防調査会編 『大日本地震史料』 丸善、1904年。 - 日本における幕末までの地震史料の集大成
• 宇佐美龍夫 『新編日本被害地震総覧 : 416-1995』 東京大学出版会、1996年、増補改訂版。ISBN 4-13-060712-X。
• S C Bhatia, M Ravi Kumar and H K Gupta. “A Probabilistic Seismic Hazard Map of India and Adjoining Regions”. Global Seismic Hazard Assessment Program. 2006年8月14日閲覧。
• 鈴木善次. “第20回 地震とは何か”. 科学の歩みところどころ. 新興出版社啓林館. 2008年5月2日閲覧。

関連項目

• 前駆的地震活動
• 噴火予知
• 宏観異常現象
• プレスリップ
• 日本地震学会

外部リンク

地震（日本語）

• 気象庁
  • 気象庁 よくある質問集 地震予知について - 気象庁の地震予知に関する見解、東海地震の予知体制など。
  • 気象庁 気象統計情報 地震・津波 - 地震・津波に関する最新情報および資料等
  • 気象庁 気象等の知識 地震・津波 - 地震や津波に関するメカニズム・観測・情報+過去の地震災害+東海地震などの解説
  • 地震前兆現象のデータベース 地震火山研究部
• 中央防災会議 - 内閣総理大臣や閣僚、指定公共機関の代表者、学識経験者らで構成
• 地震調査研究推進本部 - 文部科学省の特別の機関
• 地震予知連絡会 - 省庁の代表者や学識経験者で構成
• 独立行政法人 防災科学技術研究所
• 独立行政法人 産業技術総合研究所 地質調査総合センター
  • 独立行政法人 産業技術総合研究所 活断層・地震研究センター
  • 活断層データベース - 日本の主な活断層の平均変位速度などのパラメータ+それらの算出根拠の調査データ
• 日本地震学会
• 東京大学地震研究所
  • 東京大学地震研究所 地震予知情報センター
• 地震予知総合研究振興会
• 大気イオン地震予測研究会e-PISCO

地震（英語）

• アメリカ地質調査所 (USGS) 地震
• 地震学研究機関連合 (IRIS)
• 国際地震学・地球内部物理学協会 (IASPEI)
• 国際地震工学センター (IISEE)