東海・東南海・南海連動型地震

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東海・東南海・南海連動型地震(とうかい・とうなんかい・なんかいれんどうがたじしん)は、東海地震東南海地震南海地震という3つの巨大地震のうち2つ以上の地震が同時発生した連動型巨大地震のこと。3連動地震[1]、あるいは南海トラフの広範囲を震源域とする巨大地震であるため南海トラフ巨大地震[2]ともいわれる。また、この地震により発生するとされる災害を「東日本大震災」に倣い「西日本大震災」と呼称する場合がある[3]。本項では、単一の震源で同時刻に発生するものだけではなく、3つの地震が起こった時間が非常に近い(同日中 - 数年以内)場合についても記述する。また、南海地震の震源域の南隣にある日向灘地震など、上述の3連動型地震に限らず南海トラフにおける連動型地震全般についても取り上げる。

南海トラフの地震の特徴と「地震像」[編集]

東海・東南海・南海連動型地震の震源域
M9.1の最大規模の南海トラフ巨大地震の想定震源域(2013年、地震調査研究推進本部 地震調査委員会)

この南海トラフ巨大地震による被害については、超広域に
わたる巨大な津波、強い揺れに伴い、西日本を中心に、
東日本大震災を超える甚大な人的・物的被害が発生し、
我が国全体の国民生活・経済活動に極めて深刻な影響が生じる、
まさに国難とも言える巨大災害になるものと想定される。

—中央防災会議、2012年[4]

東海地震、東南海地震、南海地震はそれぞれ約90 - 150年(中世以前の発生記録では200年以上)の間隔で発生し、毎回数時間から数年の期間をおいてあるいは時間を置かずに同時に3つの地震が連動していることが定説とされてきた。しかし、慶長地震は南海トラフを震源とすることに異論が出されており、南海トラフの地震は200年程度の間隔で発生すると考えるのが自然な姿であるという見解もある[5]

最も新しい昭和の地震は地震計による観測記録、それより古い地震は地質調査や文献資料からそれぞれ判明していて、今後も同じような間隔で発生すると推測されている。いずれもマグニチュードが8以上になるような巨大地震で、揺れや津波により大きな被害を出してきた。

3つの地震は、フィリピン海プレートユーラシアプレートに衝突してその下に沈み込んでいる南海トラフ[注 1]で発生する海溝型地震という点で共通する。昭和東南海・南海地震発生後は、駿河湾付近を震源域とする東海地震、御前崎沖から紀伊半島沖(東海道沖)を震源域とする東南海地震、紀伊半島沖から四国沖(南海道沖)を震源域とする南海地震の3区分が用いられてきた。このように震源域が分かれる要因は、海底地形、沈み込んだプレートの傾斜角、トラフ軸の向きなどとされている[6]

なお、その後の研究により、地震が起こるたびに震源域が大きかったり小さかったりして、震源域は少しづつ異なることが分かった。例えば、同じ南海地震でも安政の南海地震は南海道沖全域が震源域となったのに対して、昭和の南海地震は西側4分の1は震源域ではなかったと推定されている[7]。また一方で東京大学地震研究所の瀬野徹三は、3地震の現在の分類を変える必要を挙げ、南海トラフの東端の震源域(東南海の一部及び東海)と連動して静岡付近まで断層の破壊が進む「安政型」、その震源域と連動せず静岡までは断層の破壊が起きない「宝永型」の二種類に分類することができるという説を唱えている[8]

3つの地震のこれまでの連動のパターンとしては、宝永地震のようにほぼ同時に発生するパターン、安政地震のように数時間の間隔をおいて発生するパターン、昭和地震のように数年の間隔で近接して発生するパターンがある。ただし、昭和の地震は東海地震だけが発生しなかった。また、東海地震単独、つまり右上図のE領域だけを震源域として発生する地震は確認されていない。

1498年の明応地震以降は文献資料が豊富で発生間隔も100年前後で一定しているとされてきた。一方、それ以前は東海地震の発生記録が無いほか、1361年正平地震以前の間隔は記録に欠損があり、例えば13世紀前半と見られる津波や液状化の痕跡は複数の箇所から発見されており、記録を補なうものと考えられている一方で、1096年永長地震以前は確かな証拠は無く津波堆積物の研究から100年と200年の周期が交互に繰り返されているとする説もある[9]。他方、地震連動の発生の様子をプレートの相対運動やプレート境界の摩擦特性からシミュレーションする試みもあり、連動性は再現されたが地震発生間隔などが歴史記録と一致しない点もある[10][11]

ほぼ同時に発生した地震は、1つの地震の規模が大きい。宝永地震は他の地震よりもひとまわり大きいM8.6である。21世紀に入ってからの研究により、この宝永地震と同じ規模の地震は300 - 600年間隔で起きている事が分かった。さらに、宝永地震よりも巨大な津波をもたらす地震が約2,000年前に起きた可能性がある事も分かった[12][13]

また、昭和南海地震でも確認されたように、単純なプレート間地震ではなく、スプレー断層(主な断層から分かれて存在する細かな分岐断層)からの滑りをも伴う可能性も指摘され、南海トラフ沿いには過去に生じたと考えられるスプレー断層が数多く確認される[14]。一方、震源域が広いと顕著になる長周期地震動の発生も予想され、震源域に近い平野部の大都市大阪名古屋などをはじめとして高層ビルやオイルタンクなどに被害が及ぶ危険性が指摘されている[15][注 2]。これらに関連して、古文書にはしばしば半時(はんとき、約1時間)に亘る長時間強い振動が継続したと解釈できるような地震の記録がみられるが、これは大地震に対する恐怖感が誇張的な表現を生んだとする見方もある一方、連動型地震のように震源域が長大になれば破壊が伝わる時間も長くなり、そこからまた別の断層が生ずるなど長い破壊時間をもつ多重地震となって、本震後の活発な余震なども相まって実際の揺れを表現したものとする見方もある[16][17]

以上のように南海トラフにおける海溝型地震は、一定の間隔で起こる「周期性」と同時に起こる「連動性」が大きな特徴となっている。さらに、南海トラフは約2000万年前の比較的若いプレートが沈み込んでおり、薄くかつ温度も高いため低角で沈み込みプレート境界の固着[注 3]も起こりやすく、震源域が陸地に近いので被害も大きくなりやすい[18]。南海トラフにおける、フィリピン海プレートとユーラシアプレートとのプレート間カップリングは100%に近くほぼ完全に固着し、1年に6.5cmずつ日本列島を押すプレートの運動エネルギーはほとんどが地震のエネルギーとなっていると考えられている。しかし紀伊半島先端部の潮岬沖付近に固着が弱く滑りやすい領域があり、1944年昭和東南海地震、1946年昭和南海地震はいずれもこの付近を震源として断層の破壊がそれぞれ東西方向へ進行したことと関連が深いと見られている[19]

2011年3月の東日本大震災(東北地方太平洋沖地震)発生後南海トラフ巨大地震への懸念が浮上したことを受けて、日本政府は中央防災会議に「南海トラフ巨大地震対策検討ワーキンググループ」を設けて対策検討を進めた。同ワーキンググループは2012年7月にまとめた中間報告において、南海トラフで想定される最大クラスの巨大地震を「東日本大震災を超え、国難ともいえる巨大災害」と位置づけている[20][21][4]

地震の発生確率[編集]

発生確率等の評価(地震調査委員会)
領域 様式 2013年1月1日時点[22]
規模 (M) 30年以内の発生確率
南海トラフ プレート間地震 M8〜9クラス 70%

次に発生する可能性のある地震として、従来よりも幅広くM8〜9クラスの地震を対象としている。高知県室津港の歴代南海地震(宝永・安政・昭和)における隆起量と、発生間隔との関係に基づく時間予測モデル[23][24]をもとにすると、次回のM8クラスの地震は昭和南海地震から88.2年後と推定され、これをもとに上記の確率が計算された。次に最大クラス(M9超)の地震が発生する可能性もあるが、その発生頻度は(古いものも含めて)100〜200年間隔で発生している地震に比べて「1桁以上低い」とされた[25]

歴史[編集]

3連動地震が同時に起こった可能性の高い歴史地震について概説する。

歴史記録から3連動地震として確実なものは宝永4年(1707年)の宝永地震と考えられてきた[26]。また、大規模な津波堆積物が見いだされている天武13年(684年)の白鳳地震正平16年(1361年)の正平地震も宝永地震と同様に3地震連動の可能性があるとされ[27]、記録から仁和3年(887年)の仁和地震も可能性が高いとされる[17]慶長9年(1605年)の慶長地震も津波波源域が東海から南海に及ぶとされ[28]、房総沖も連動したとする説もある[29]が、その他東海道はるか沖を震源とするなど諸説ある[30]

宝永地震は3つの震源域に加えて日向灘地震も連動した可能性が指摘され[31]、また単なる3連動地震ではない別物の巨大地震との説も浮上している[32]1498年明応地震は南海地震と日向灘地震が連動した可能性も指摘されている。

また、上記のほかに、鎌倉時代以降近い間隔でM7以上の大地震が3つ以上同一地域で連続して起こった例には1596年の慶長大地震、観測態勢のできた明治以降では1895 - 97年の三陸地震、1921 - 25年の茨木地震、1931 - 35年の三陸地震、1993 - 94年の北海道東方沖などがある。

南海トラフの地震の発生領域[33]
地震調査委員会(2013)の区分 Z
日向海盆
A
土佐海盆
B
室戸海盆
C
熊野海盆
D
遠州海盆
E
駿河湾
連動時の間隔
石橋(2002)による
発生領域
:確実
:確実視
:可能性がある
:説がある
:津波地震
684年白鳳地震 同時期[34]
887年仁和地震 同時期[34]
1096/1099年永長・康和地震 2年2カ月間隔[34]
1361年正平(康安)地震 同時期[34][35]あるいは2日間隔[36]など
1498年明応地震 同時あるいは近い間隔[37]
1605年慶長地震 不明[34][38]
1707年宝永地震 同時[39]
1854年安政地震 32時間間隔[40]
1944/1946年昭和地震 2年間隔[41]

年表[編集]

地震調査委員会(2013年)により巨大地震の震源域とされた南海トラフ地域を震央とする地震のうち、東海地震・東南海地震・南海地震いずれかが発生したことが確実とされている9サイクルの巨大地震[7]を示した。参考として、その前後に発生した西南日本内陸の大地震や火山噴火、および近隣地域のプレート間巨大地震のほか、しばしば地震の前後に発生する富士山や伊豆諸島の火山噴火を記した。

  • 出典:日付・震源・規模・震度など被害以外の要素については、1922年以前は日本地震学会[42]、1923年以降は気象庁[43]による。被害については、文章毎に注記しているが、主に日本地震学会[42]と地震調査委員会(2013年)[34]を参考として他の出典から加筆した。
  • 地震発生年月日の欄の日付は、慶長地震以降はグレゴリオ暦明応地震以前はユリウス暦(カッコ内はグレゴリオ暦)。
地震発生年月日 震央地名 北緯
(°N)[注 4]
東経
(°E)[注 4]
深さ
(km)
規模
(M)
最大
震度
概要
  • 紀元(西暦)頃(弥生時代) - M9級の超巨大地震の発生の可能性が疑われている。高知県土佐市宇佐の海岸から200m以上離れた蟹ヶ池で、津波による宝永地震の厚さ50cm前後をも超える堆積物が発見されている[13][44]
  • 允恭年間頃(5世紀前半) - 静岡県坂尻遺跡および大阪府久宝寺遺跡の液状化跡、天理市赤土山古墳に地滑り跡から、この時期に南海トラフ巨大地震が発生したとする説がある[45]
  • 684年11月26日(11月29日)(天武13年10月14日) - 白鳳地震当日、伊豆諸島で噴火があり島が生じたとの記録がある[46]
684年11月26日11月29日)(天武13年10月14日 81/4 白鳳地震(天武地震)。『日本書紀』の記録は南海地震を示唆するものであるが[46]、同時期に東海地震と東南海地震が発生したと地質調査により推定されている[35][45][47]。山崩れ、家屋、社寺の倒壊多数。津波の襲来後、土佐で船が多数沈没、田畑約12平方キロメートルが沈下し海となったと記録されている。地震の前後に伊予温泉や紀伊の牟婁温泉の湧出が止まった記録がある[34][42]
約203年間
887年8月22日8月26日)(仁和3年7月30日 33.0 135.0 8.0 - 8.5 仁和地震。『日本三代実録』の記録は南海地震を示唆するが、同時期に東海地震と東南海地震が発生したと地質調査により推定されている[17][35]五畿七道諸国、京都で民家、官舎の倒壊による圧死者多数。特に摂津での被害が大きかった。余震が1か月程度記録されている[34][42]
約209 - 212年間
1096年12月11日12月17日)(嘉保3年11月24日 8.0 - 8.5 永長地震。東海地震とされるが、東海地震・東南海地震連動の可能性大[47]。皇居の大極殿に被害があり、東大寺の巨鐘が落下[34][42]近江瀬田の唐橋が落ちた[35]。津波により駿河で民家、社寺400余が流失。伊勢の安濃津でも津波被害があった[34][42]。2年2カ月後の康和地震との時間差連動とみられ[34]、合わせて永長・康和地震と呼ばれる。
1099年2月16日2月22日)(承徳3年1月24日 8.0 - 8.3 康和地震。南海地震とみられる[47]。大和の興福寺で門や回廊に被害があり、摂津の天王寺でも被害があった。津波そのものの記録はないが、土佐で田畑約10km²が水没したという記録[52]から津波の可能性があるとされる[34][42]。土佐の沈降記録の日付は康和2年1月X4日。2年2カ月前の永長地震との時間差連動とみられ[34]、合わせて永長・康和地震と呼ばれる。
約262 - 265年間
1361年7月26日8月3日)(正平16年、康安元年6月24日 33.0 135.0 81/4 - 8.5 正平地震(康安地震)。『太平記』の記録は南海地震を示唆するものである。摂津四天王寺の金堂転倒し、圧死5人。そのほかにも畿内の諸寺諸堂に被害が多かった。摂津・阿波・土佐で津波被害があり、特に阿波の雪(由岐)湊で1700戸が流失、死者60人余り。湯ノ峰温泉の湧出が止まった記録がある。同月に伊勢神宮の被害記録もある[57]。宇佐美(2003)は震源域を南海・東南海の両領域としている[34][42]ほか、発掘調査により同時期に東南海地震が発生したとされる[35]。これに前後して多数の地震記録があり、6月16日-8月24日の約10回ある。石橋・佐竹(1998)はこの中の7月24日8月1日)の地震を東海・東南海地震ではないかと指摘している[36]
約137年間
  • 1498年6月30日7月9日)(旧暦6月11日) - 日向地震。九州で家屋被害や山崩れ、伊予で地変が記録されている。畿内での地震被害や紀伊半島・東海地方での津波の記録もあるほか、上海の津波や揚子江(長江)の氾濫の記録もあることから、南海地震と連動していたとする説がある[30][42]
1498年9月11日9月20日)(明応7年8月25日 34.0 138.0 8.2 - 8.4 明応地震。寒川(1997)[35]や地震調査委員会(2013)は東海・東南海地震の2連動であり前後の近い時期に南海地震が別に発生した可能性が高いとしているが、宇佐美(2003)は南海地震の同時発生の可能性が高いとしている[37]。紀伊から房総までの沿岸と甲斐で揺れが大きく、熊野本宮の社殿倒壊も記録されているが、揺れによる被害は比較的軽かったともされている。一方津波被害は大きく、伊勢・志摩で死者1万人、駿河の志太郡で死者2万6千人(260の誤りとする説もある)など、紀伊から房総にかけての広い地域に津波が達した。湯ノ峰温泉の湧出が1ヶ月半止まったという記録がある。京都では余震が2カ月近く続いたという[34][42]。この津波により浜名湖が海と繋がった。関東では宝永地震よりも津波被害が大きい一方、四国や九州では津波記録がなく詳細は不明。高知県四万十市のアゾノ遺跡で噴砂が流れ出した直後から誰も住まなくなった。遺跡の調査から激しく揺れたことが分かり、徳島県でも同年代の地震痕跡が見つかっている[58]。羽鳥(1975)[29]や相田(1981)[59]は南海トラフより沖合の銭洲海嶺付近を震源とする地震(アウターライズ地震)であった可能性を指摘している[37][60]
約106年間
1605年2月3日慶長9年12月16日 a)33.5
b)33.0
a)138.5
b)134.9
7.9または
7.9 - 8.0[64]
慶長地震。八丈島、浜名湖、紀伊西岸、阿波、土佐の各地で津波による家屋流出や死者が記録されている。外房や九州南部でも津波被害があった可能性があるとされる。地震調査委員会(2013)のまとめによると、地震動による被害は信憑性のある記録が無く、地震動があったとしても他の南海・東海地震に比べて弱かっただろうと推測されている。地震調査委員会は2001年の報告書では南海トラフで発生した津波地震としたが、2013年の報告書では南海トラフ以外で発生した地震による津波、あるいは遠隔地津波である可能性も否定できないとした[34][38][42]。石橋克彦(2013)は、伊豆・小笠原海溝の一部が震源である可能性を提唱している[65]。この表の震源は宇佐美(2003)によるが、今村(1943)[28]飯田(1981)[66]なども同様に南海道沖と東海道沖を震源域と考えた。一方、大森(1913)[67]は房総沖を震源と考え、河角(1951)[68]、羽鳥(1975)[29]は紀伊半島沖と房総沖、相田(1981)は東海道沖と房総沖を震源域と推定している[59]

この地震の他にも、慶長の約20年間には被害地震が多発した(慶長大地震参照)。

約103年間
1707年10月28日宝永4年10月4日 33.2 135.9 8.4
8.6[64]
宝永地震。東海・東南海地震と南海地震が同時に発生したとされる。石橋(1977)[71]および相田(1981)[59]は駿河湾も震源域に含まれていたとしているが、震源域が駿河湾奥までは達していないとする説も出され[8][72]、さらに、駿河では翌日に発生した富士山西麓の地震の被害が含まれ過大評価と考えられることから駿河湾付近(東海地震の震源域)が震源域でなく、銭洲方面へ南下させるとする説(松浦ほか、2010,2011[32])があるほか、九州東岸の津波が高い事から日向灘地震も同時発生したという説(古村ほか、2011[31])もある[73]。東海道、伊勢湾岸、紀伊半島を中心に、九州から東海北陸までの広範囲で揺れによる家屋倒壊などの被害。土佐で家屋流失11,000棟以上・死者1,800人以上となったのをはじめ、九州から伊豆までの太平洋岸と大阪湾・伊予灘で津波被害。死者2万人余、倒壊家屋6万戸余。高知で地盤沈下、室戸岬や串本などで隆起が見られたほか、道後温泉など複数の温泉の湧出停止が記録されている[34][42]。Mw9以上の可能性も指摘されている[74]
約147年間
1854年12月23日嘉永7年11月4日[注 6] 34.0 137.8 8.4 安政東海地震。東海・東南海地震。石橋(1981)[76]および相田(1981)[59]は、遠州灘沖に加えて駿河湾に震源断層モデルを推定している。宇佐美(2003)によると各地の推定震度は、近畿地方と中部地方の大部分及び関東地方の一部で震度5弱以上、志摩半島、中部地方内陸部、駿河湾で震度6弱以上、遠州灘沿岸では震度7の可能性もあるという。四国東部から房総半島にかけて津波があり、特に潮岬から渥美半島までの地域では昭和東南海地震の2倍近い高さで、三重県では10mに達したところがあった[40]。家屋の倒壊・焼失3万軒、死者2-3千人と推定されている[42]

32時間後の安政南海地震との時間差連動と見られ[40]、合わせて安政地震と呼ばれる。

1854年12月24日嘉永7年11月5日[注 6] 33.0 135.0 8.4 安政南海地震。南海地震。宇佐美(2003)によると各地の推定震度は、九州東部から四国、中国地方、近畿地方西部までの地域で震度5弱以上、高知、徳島、兵庫、和歌山の沿岸部で震度6弱以上。九州東部から紀伊半島にかけて津波があり、四国太平洋岸と紀伊半島南西岸で4-8mに達した。なお、紀伊半島より東側の被害の様子は東海地震との区別が難しく不確実[40]。高知県久礼で16m、和歌山県串本で15mなど高い津波の記録もある。死者は数千人と推定されている[42]。余震は9年間記録されている[77]

32時間後の安政東海地震との時間差連動と見られ[40]、合わせて安政地震と呼ばれる。これら2地震の他にも、安政の7年間には被害地震が続発した(安政の大地震参照)。

約90 - 92年間
  • 1854年12月26日(安政1年11月7日)豊予海峡地震 - M7.3-7.5、伊予西部と豊後を中心に被害があったが、安政南海地震の40時間後であり被害の区別が難しいとされる[42]
  • 1855年3月18日(安政2年2月1日)飛騨地震 - M63/4、死者2人。
  • 1855年10月2日(安政2年11月11日)安政江戸地震 - M6.9、死者約4,000人、江戸市内で1万4千棟が倒壊・焼失[42]
  • 1857年10月12日(安政4年8月25日)伊予・安芸で地震(芸予地震) - M71/4、死者5人[42]
  • 1858年4月9日(安政5年2月26日)飛越地震 - M7.0-7.1、土砂崩れや地震湖の決壊による被害が目立つ。死者203人[42]
  • 1941年(昭和16年)11月19日 日向灘で地震 - M 7.2、死者2人、九州東岸や四国西岸で最大1mの津波[42]
  • 1943年(昭和18年)9月10日 鳥取地震 - M 7.2、死者1,083人[42]
1944年昭和19年)12月7日 三重県南東沖 33.573 136.175 40 7.9
Mw 8.2[78]
6 昭和東南海地震。東南海地震。揺れや津波の範囲がこれ以前の「東海地震」よりも西寄りで狭く、駿河湾付近は震源域にならなかったとされている。このことが、昭和期に駿河湾のみを震源とする東海地震の発生が危惧された原因となった。紀伊半島から伊豆半島にかけての沿岸に津波があり、羽鳥(1979)によると紀伊半島東岸で6-9mに達した[41]が、遠州灘では1-2mであった。被害は東海地方が中心であり、飯田(1977)によると死者・行方不明者1223人、住家全壊約1万8千棟・半壊約3万7千棟・流失約3千棟と記録されている。戦時中のため当時は詳細不明で、後になってから被害状況が分析されている[42][79]

御前崎市津市で震度6、中部・近畿の計8県で震度5を観測[43]

約2年後の昭和南海地震との時間差連動と見られ[41]、合わせて昭和地震と呼ばれることがある。

1946年(昭和21年)12月21日 和歌山県南方沖 33.935 135.848 24 8.0
Mw 8.4[80]
5[注 7] 昭和南海地震。南海地震。九州から房総半島南部にかけての太平洋岸に津波があり、四国と紀伊半島では4-6mに達した[41]。主に九州から近畿までの西日本で被害。死者1330人、家屋の全壊約1万2千棟・半壊約2万3千棟・流失約1500棟・焼失約2600棟と記録されている。室戸潮岬で隆起、須崎甲浦で沈下が観測されているほか、高知市付近で田園15km2が水没した[42]

中国・四国・中部・九州の計12県で震度5を観測[43]

約2年前の昭和東南海地震との時間差連動と見られ[41]、合わせて昭和地震と呼ばれることがある。

予想と研究[編集]

1900年代の初め東京帝国大学の教授であった今村明恒は過去の歴史記録にある、仁和地震宝永地震など五畿七道大地震は何れも津波を伴い南海道沖を震源域とする巨大地震と考え、歴史的に繰り返されてきたことを論じている[81][82]。更に、今村は1928年に南海地動研究所(現・東京大学地震研究所和歌山地震観測所)を私費で設立した。

2011年東北地方太平洋沖地震の前の時点では、今後発生が予測される東海・東南海・南海連動型地震のうち最大のものはマグニチュード8.7、破壊領域は長さ700km程度の宝永地震レベルとされていた[83]

この3つの地震が一挙に起きた場合、また安政地震のように短い間隔で起きた場合は、太平洋ベルト全域に地震動による被害が及び、地域相互の救援・支援は実質不可能となると見られており、早急に地方自治体は連動型地震を視野に入れた防災対策を講じる必要があるとされている。2010年防災の日には初めて3地震の連動発生を想定した訓練が実施されている[84]

津波は、東海地震、東南海地震、南海地震の3つの地震が生じた場合、または数分 - 数十分の時間差を置いて連動発生した場合、波の高さが重なり合って土佐湾西部と東海沿岸のいくつかの狭い範囲で10m近い高さに達することがあるとシミュレーションされている。とくに浜岡原発にも近い御前崎付近では同時発生の時に比べて、海上波高が2倍以上となり11mに達することがあるという[85]

また、この連動型地震はさらに数百年に1回、震源域が日向灘まで伸びて、津波が九州佐伯市に押し寄せていた可能性が指摘されている(4連動型:日向灘の地震については日向灘地震も参照)。1707年の宝永地震がそれに当たり、再び起きた場合、津波高の想定は、九州太平洋沿岸で従来予想2m付近から最大で8m級に、四国南端部の土佐清水市で従来6m級から10m以上になる可能性がある。加えて、瀬戸内海まで津波が入り込む恐れもあるという[86]

さらに1605年の慶長地震を引き起こしたとされる、通常の3連動型地震の震源域より沖合いの南海トラフにかなり近い領域(プレート境界のうち浅い部分)においても、これらの連動型地震と連動してほぼ同時に地震が発生することで、M9クラスの超巨大地震になる可能性が指摘されている[87][88]。このような広域連動型地震が発生した場合、津波の高さも宝永地震タイプの1.5倍から2倍になる可能性があるという[89][注 8]

蟹ヶ池(津波湖)。高知県土佐市宇佐。

大分県佐伯市の間越龍神池では3300年前までの地層中に8枚の津波堆積物が発見されており、特に大規模な地震のみが津波堆積物を残したと考えられる。有史以来ではこのうち3枚であり、新しいものから1707年宝永地震、1361年正平地震、684年白鳳地震に対応すると推定されている[27]。また、高知県土佐市蟹ヶ池で見つかった津波堆積物から、宝永地震の時の砂の厚さ以上の粗粒な砂を運ぶ津波が約2000年前に発生していたと推定されており[13][90]、M9クラスの超巨大地震による可能性が指摘されている[91]。さらに、上記以外に887年仁和地震でも津波の記録から数値を復元した結果、M9クラスの超巨大地震でたった可能性も推定されている[92]

この他、南海トラフから琉球海溝まで全長1000kmにも及ぶ断層が連動して破壊されることで、非常に細長い領域におけるM9クラスの連動型地震、あるいはM9クラスの二つの超巨大地震が連動して発生する可能性も近年では指摘されている[87][88]。この場合の震源域の全長は2004年スマトラ島沖地震に匹敵するもので、過去には平均1700年間隔で発生していたとされる。これは御前崎(静岡県)、室戸岬(高知県)、喜界島(鹿児島県)の3カ所の海岸に残されていた、通常の南海トラフ連動型地震による隆起予測と比べて明らかに大きな隆起地形から推定されている[93]

文部科学省の委託を受けて、東京大学東北大学名古屋大学京都大学海洋研究開発機構が「東海・東南海・南海地震の連動性評価研究プロジェクト」[94]を2008年度から2012年度まで実施中で、2012年2月には想定震源域に直接設置する海底地震計や圧力計(津波計)の観測機器に電力を供給し、観測データを送信するための地上局の立地場所が決定された[95]

2012年1月、東京大学と海洋開発研究機構の研究グループは、紀伊半島沖の東南海と南海の震源域にまたがる長さ200km以上、高さ500m-1kmの分岐断層を発見したと発表した。これは東南海・南海の過去の連動の証拠だとされている。また、地震の際に津波を増幅させるもので、同時に活動した場合に大きな津波が発生する可能性があるとされている[96][97]

想定[編集]

中央防災会議[編集]

東南海、南海地震等に関する専門調査会[編集]

3連動地震(東海・東南海・南海地震)が発生した場合のシミュレーションは、中央防災会議や地方自治体、および各研究者によって行われている。東海・東南海・南海地震はプレート境界の深さ10-30 kmの部分が震源域になるとされた。

2003年の中央防災会議では、3連動型が早朝5時に発生した場合の被害予想として、建物全壊棟数は約51万3000から56万8600棟[98]、死者数は約2万2000から2万8300人にのぼり[注 9]、経済被害は約53 - 81兆円[注 10]と試算された。静岡県愛知県などで最大震度7を観測すると予測され[注 11]茨城県から鹿児島県まで、広い範囲で津波が観測され、愛知県、静岡県には平均して4 - 5m、四国太平洋沿岸では平均10〜12m、最大30m近い波が予想される。

南海トラフの巨大地震モデル検討会[編集]

2011年12月、2011年3月に発生した東北地方太平洋沖地震を受け再検討された内閣府の検討会の中間報告では[99]南海トラフ連動型の最大クラスの地震津波の想定がなされ、M9.0との暫定値が発表された(従来は最大M8.7)。座長の阿部勝征[注 12]は、想定の地震が起きれば「巨大西日本地震」となると述べた[100][101][102]

検討には古文書・津波堆積物などの研究結果が用いられ[注 13]、想定される震源域は、南西側は日向灘より南西の九州・パラオ海嶺の北側(日向灘地震の震源領域含む)まで、内陸側は四国のほとんどを含む陸域[注 14][注 15]、北東側は富士川河口断層帯(静岡県)北端まで含め、長さは750km、面積は約11万平方kmとなり、従来の約6万平方kmからほぼ2倍になる。想定される波源域も南海トラフ寄りの深さ約10kmの浅い領域に大すべり域、超大すべり域を設定し[注 16]、地域によっては従来の想定より2倍程高くなった[100]。この海溝寄りに大すべり域を設定した津波断層モデルは、駿河湾から紀伊半島、紀伊半島沖、四国沖、日向灘の内、1ヶ所または複数の大すべり域を設定した11種のパターンが想定され、津波断層モデルを含むモーメントマグニチュードはMw 9.1とされた[103]

阿部は、東北よりも人口が多いため、東日本大震災での被害とは異なるとした[104]。国が同年秋までに被害想定をまとめる予定[105]

2012年3月、同検討会は最大クラスの地震による震度分布・津波高の想定を公開した[106]地震動については、震度6以上の揺れの地域は従来の国の東南海・南海地震などの想定に比べて2倍近くに増えた24府県の687の市町村で想定され、さらに名古屋市静岡市和歌山市徳島市宮崎市などを含んだ10県153市町村では震度7が想定されている。津波については、東北地方太平洋沖地震以降に自治体が行った独自想定を上回る例があり、徳島県阿南市では県の想定の5.4mの3倍近い16.2m、三重県志摩市では県の想定の15mに対して24m、同尾鷲市では13mに対して24.5mとなった。独自想定を行っていた9府県では改めて想定や防災対策が検討されることになっており、その他の自治体でも対策の見直しを迫られることになる。検討会は原子力発電所の設置・建設計画がある4箇所について津波高の最大値を公表し、静岡県御前崎市中部電力浜岡原子力発電所では、地震による地盤の隆起2.1mを考慮しても付近の最大津波高は21m、市の最大震度は7で、中部電力の想定津波高を越えた[107]愛媛県伊方町四国電力伊方原子力発電所付近では最大津波高さは3m、町の最大震度は6強、茨城県東海村日本原子力発電東海第二原子力発電所付近では最大津波高が2.6m、村の最大震度は4、山口県上関町中国電力上関原子力発電所の建設を計画している付近では、津波の高さが2.9m、町の最大震度は6弱となっている[108]。検討会では、津波高については50mメッシュモデルを10mメッシュに変更して予測の精度を上げ順次発表[109]、被害想定や対策はさらに1年かけて公表する予定である。

その後、2012年8月に10mメッシュによる津波高及び浸水域などの推計結果による被害想定が発表され[110]、冬季の深夜にマグニチュード9クラスの超巨大地震が発生、駿河湾から紀伊半島沖を中心に大津波が発生した場合、関東以西の30都府県で最悪32万3000人の死者が出る可能性があるとした[111]

その他[編集]

2011年10月の三重県によるM9連動地震の想定[112][113]では、津波熊野市二木島で高さ19mとなり[注 17]防潮堤が機能すれば130km²が高さ2mで浸水、防潮堤が機能しない場合319km²が浸水する。防潮堤点検結果によると、空洞化している部分が少なくとも138カ所あるため対策が急がれている[注 18][114]。震源が近く初期微動時間が少ない熊野市尾鷲市紀宝町などでは、地震から津波の到達まで3-4分しかなく、避難時間確保のためにも防潮堤の復旧が大事である[注 19]

2011年12月の徳島県の報告[115]によると、浸水面積は従来の想定の73km²から159km²と2倍以上に拡大し、美波町阿部漁港奥の20.2mをはじめとして海陽町宍喰海岸で19mなど最大津波高も高くなった。内陸部の徳島市富田地区(高さ1-2m)や北島町などが新しく津波浸水地域に指定された[116]。20cmの津波の到達時間は、牟岐町牟岐漁港湾口で3分、徳島市のマリンピア沖洲東端で32分とされ、最大の高さの津波が来る時間は30分から90分後とした[117][115]

2012年5月の高知県の報告[118][119]によると、黒潮町34.4m(佐賀支所の浸水14.5m、高知市14.7m(市役所の浸水1.5m、浸水域東西20km・南北10km、最大浸水4m)の津波が予想された。高知空港全域も浸水し、最大7.5mになるという[注 20]

2012年1月発表の東京大学総合防災情報研究センターの古村孝志教授らの計算では、津波の最大の高さは土佐湾で20m、三重県周辺で15m、愛知県静岡県周辺で10mとなった[120]

2012年4月、関西大学教授・河田恵昭は、被害額は100-150兆円、災害救助法の適用は約700市町村に及ぶ「スーパー広域災害」になるという予測を発表した[121]。同7月にはそれが内閣府の見直し評価であると述べた[要出典]。同月、河田は、想定される死者数が最大で40万人になるという試算を明かした。河田の見通しでは、自身が主査を務める内閣府の作業部会で公表が予定されている被害想定でも同規模の死者数となる[122][123]

南海トラフ巨大地震で、震度6以上か3m以上の津波が想定される市町村の人口は約5,900万である(東日本大震災での被災者人口は750万人)[124]

地震と地形[編集]

南海トラフと西日本の地形

フィリピン海プレートの沈み込みによりユーラシアプレートは圧縮応力を受け続け、地震により応力が開放された結果、地殻変動は南東上がりの傾動を示す。御前崎、潮岬、室戸岬および足摺岬は東海・南海地震の度に隆起し、地震後から次回の地震までゆっくりと沈降して回復するが、トータルでは隆起がやや上回る[125]。室戸岬に見られる隆起による海岸段丘や、高知付近の沈降地形は長年に亘る南海地震の繰り返しにより形成された[126]。室戸岬や足摺岬に見られる段丘が現在の高さになるには約15万年の年月がかかる計算となり、南海トラフ沿いの地震は有史以前から幾度となく繰り返されてきたことが窺われる[127]。地球深部探査船「ちきゅう」による紀伊半島沖の掘削調査により南海トラフ沿いの巨大地震は195万年前の断層活動に遡り、155万年前にほぼ現在のような活動が始まったとする推定結果も出されている[128][129]

規模の大きな地震により段丘が形成され、最も下にある最新のものは18世紀初頭、すなわち宝永地震の際に生成したものであり、次は平安時代の終わり頃、奈良時代と平安時代の間頃と続く[83]。日本史上最大級といわれた宝永地震も地質時代を通じた歴史の中では一介の地震に過ぎない。

富士川河口付近では長年の断層による変位を伴う地震活動の繰り返しの結果、富士川河床に露出した13800年前の溶岩は東側の富士市では地下100mに埋もれている程のギャップを生じている。これも東海地震の度に生じた断層活動の累積の結果である[130]。東海地震や南海地震の度に高知付近や遠州灘沿岸は地盤の沈降が見られたが、例えば浜名湖は沈降したところに津波が襲うことを繰り返すことにより形成された湖であると推定される[131]高知平野などは地震の度に沈降し、沈降後に堆積作用が働いた沖積平野である。また須崎の東側の横浪三里は沈降地形であるリアス式海岸である。このようなリアス式海岸は志摩半島紀伊水道両岸、宇和海沿岸および佐賀関南側に広く分布し、地震の度に沈降の見られる地域に一致する[132]

さらに南海トラフに平行して西南日本外帯には赤石山脈紀伊山地四国山地と高峰が連なり、例えば御前崎から赤石山脈にかけて波曲しながら階段状に次第に高度を上げる地形が見られる。このような地形はフィリピン海プレートの沈み込みによりユーラシアプレート上の大地が圧縮を受け褶曲活動の結果、もたらされたものである[133]。さらにフィリピン海海底からもたらされた付加体がこれらの山地の形成に関わっている[134]国土地理院GEONET測量により、普段は東海地方、紀伊半島中央部、四国中央部および九州東部は隆起し、他方、御前崎、潮岬、室戸岬および足摺岬は沈降と地震による地殻変動とは逆の上下変動が示された。また、GPS解析により東海・東南海・南海地震震源域ではプレート境界の滑り遅れが見られ、固着域の存在と次期地震への準備が着実に進行しつつあることが示された[135][136]

日本近海における類似の連動型地震[編集]

脚注[編集]

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注釈[編集]

  1. ^ 南海トラフの東海地震震源域部分については「駿河トラフ」とも呼称される。
  2. ^ 高層ビルは「地震動の周期が短くビルの共振周期と異なり大きな破壊は生じない」という仮定で建てられており、長周期振動は想定外である。もっとも旧建設省の特認を受けしっかりとした構造設計と施工がなされている。また上層階で揺れが大きく「ビルは無事だったが、中の人間は大被害を受ける」といわれる不安を抱えている。オイルタンクは「スロッシング」と呼ばれる内部の原油が大きく揺れタンクのふたなどを損傷することがある。オイルタンクは地盤の弱い海岸部に設置され、消防局にさえ詳細な情報が開示されていないにもかかわらず、いったん被害が発生すると大きな海洋汚染や大気汚染の原因となるため、危惧されている。[要出典]
  3. ^ 断層同士がくっついていること。連動しやすくなる。逆に温度が高く柔らかいのではがれやすいともいえる
  4. ^ a b 地震計による観測記録を有する昭和地震以外の歴史地震の震央位置は、被害記録に基づく震度分布による推定であり、断層破壊開始点である本来の震源に基づくものではない。
  5. ^ 豊臣期における改元は複雑で、文禄5年と慶長元年が入り混じることがある。
  6. ^ a b 改元は嘉永7年11月27日(グレゴリオ暦1855年1月15日)であったので、年号としては嘉永の方が正しい。
  7. ^ 委託観測所における地震報告「月別全国地震調査原稿, 昭和21年12月」では震度6の地点もあり。
  8. ^ 2011年東北地方太平洋沖地震においても、日本海溝寄りの領域が連動したことで海底が大きく隆起し、津波の巨大化に至った可能性が指摘されている。
  9. ^ 阪神・淡路では6432人、東日本大震災では1万5843人
  10. ^ 阪神・淡路では約13兆円、東日本大震災では16兆 - 25兆円
  11. ^ 豊橋市浜松市などで震度7、名古屋市(特に西部)、四日市市で震度6強 - 6弱
  12. ^ あべかつゆき。(財)地震予知総合研究振興会副理事長・地震調査研究センター長 東京大学名誉教授。1989年東大地震研教授。2008年から地震防災対策強化地域判定会会長、2011年現在文部科学省地震調査委員会委員長。
  13. ^ 海岸から400m内陸に位置する高知県土佐市蟹ヶ池では、約2000年前の地層から津波による厚さ50cm以上の堆積物が見つかっている。宝永地震(1707年、M 8.4-8.7)の蟹ヶ池での津波堆積物の厚さを超えるため、より規模の大きいM9クラスの巨大地震が起こった可能性が高いとされている。またひずみ蓄積の速度を考えると、地質学的に近い将来(数百年の内)の発生の可能性が考えられる。
  14. ^ 2002年以前に見つかった、従来の深さ30kmよりやや深い最大40km付近の領域まで通常とは異なる「深部低周波地震」が発生している領域。
  15. ^ 東北地方太平洋沖地震での震源が24km、最深部は40km(平成23年(2011年)東北地方太平洋沖地震. 震源断層モデルの概念図)というプレート境界のかなり深いところであり、また4月7日の余震の震源の深さが66kmであったため、[要出典]予想震源域も30kmより深いところに広がった。
  16. ^ 東北地方太平洋沖地震の震源域の最浅部が深さ10kmとされたため。
  17. ^ 50cmになるまで4分、19mになるまで13分である。早さ2番目の尾鷲市野浦元行野では50cmになるまで3分、13mになるまで14分である。高さ2番目の志摩市志摩町越賀では16mまで17分。
  18. ^ 1959年伊勢湾台風後に作られ、195kmは改修されていない。全面改修には約100億円必要。最大の空洞は幅6m、深さ90cm。河田恵昭は『張り子の虎状態』という。三重県は山がちであり可住地面積は約2,000km²しかなく、多くは沿岸部にある。また山岳部は地震や豪雨で崩れやすい。
  19. ^ 数分だとすると、地震動の最中に津波が来ることもあり、地震動に対する「一次避難」(机の下に隠れる)や「二次避難」(校庭や屋外に避難する)の時間が、津波避難時間を減らす。
  20. ^ 「浸水」というのは勢いがある波が来ることである。

出典[編集]

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  1. ^ たとえば気象庁平成23年8月8日中間とりまとめ4頁。ほか、新聞各紙報道でも多く使用される。毎日新聞2012年1月24日静岡地方版など。
  2. ^ 中央防災会議、2012年
  3. ^ 週刊東洋経済(第6329号 2011.6.4)より。
  4. ^ a b 中央防災会議、2012年、1頁
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参考文献[編集]

関連項目[編集]

外部リンク[編集]