日本とその周辺では、世界の地震の10分の1が発生している。 日本では平均して毎年1回M7の地震が発生しており、古来より地震災害が頻発していた。 天災地変の歴史は、菅原道真が編纂した「菅原道真公記」が最初である。 彼は、六国史の年表の内容をすべて天災、風俗、仏教、刑法などの項目に分類した。 その中で、西暦416年から887年まで、日本のどこかで感じた地震632回のうち、23回の破壊的地震が含まれていた。

1868年に日本の近代政治が始まると、多くの外国人教師が日本に招かれ、主に東京に呼ばれた(図1)。 東京周辺は地震が多く、少なくとも数ヶ月に一度は有感地震が発生するため、招聘された外国人研究者が地震に興味を持ったのは必然的なことでした。 1880年に横浜地震(M5.8)と呼ばれる中規模の地震が発生した後、英国から鉱山技術を教えに来て日本で地震学者になったジョン・ミルンのリーダーシップにより、世界初の地震研究学会である日本地震学会(SSJ)が東京で設立されました。

図1
図1

日本および周辺の地名。 本稿で紹介した市区町村は、

1891年の濃尾地震(M8.0)により、名古屋周辺の煉瓦建築や鉄道橋など当時の最先端構造物が破壊されました。 1892年、菊池大麓らの尽力により地震調査委員会が設置され、委員会事業の18項目のうち2番目に歴史地震学が明記された

19世紀以降、日本では歴史地震学の近代的研究が続けられている。 1984年に歴史地震学会が設立され、現在では300名を超える会員を擁し、学術誌を年1回発行している。 ここでは、日本の歴史地震学の歴史と現在の業績を簡単に振り返ってみましょう。

1923年の関東大震災以前

歴史地震学の最初の近代的論文(服部1878)は、著者がドイツの地質学者Heinrich Edmund Naumannと議論したことがきっかけとなっています。 服部は近世の武士の教育を受け、アメリカのラトガース大学で理学士号を取得したため、史料を流暢に読むだけでなく、初歩的な分析も可能であった。 ナウマンもまた、同時期に日本の歴史的地震に関する論文を書いている(Naumann 1878)。 1875年に上京して間もなく、彼は地震に興味を持ち、18世紀から19世紀にかけて日本で出版された地震に関する書籍を20冊集めた。 そして、416年から1872年までの間に起こった213件の地震をリストアップした。 また、19世紀中頃に発生した3つの大地震の被害面積を推定した。 彼の使用した書物は、ほとんどが江戸時代に編纂されたものであるから、服部ほど捏造や重複に汚染されているのは当然である。 古代・中世の二次資料ばかりに頼っていることに、服部は気づかない。 しかし、その論文の中で歴史地震学について行った議論は、地質学の論文に劣らず、彼の科学者としての才能を鮮やかに示していた。 SSJ設立後、Milne (1881, 1882)は64の文献から紀元前295年から紀元後1872年までの366の地震をリストアップしている。 しかし、彼のリストは、神話と事実の区別や資料間の整合性を欠いたまま編集されたため、服部やナウマンのリストからむしろ後退している

小笠原畠も歴史地震のリストを作成している(小笠原1894)。 彼は鉱山局の技師であったが、肺結核の療養のため上司から統計局に派遣された。 統計局の隣が史料編纂所であったため、それまでに史料編纂所に集められた213点の史料原本を渉猟し、「日本食料史」「日本災害史」の2冊を編纂した。 まさに “明治の菅原 “である。 服部や小鹿島のような明治政府の初期の役人は、青年期に西洋の高等教育に加えて、近世の中国や日本の古典の基礎的な教養を身に付けていた。 1892年に地震調査委員会が発足すると、歴史学者で史料局の職員であった田山実が、国史編纂のために集められた資料の中から地震に関する史料を編纂することになった。 彼は、それまでに入手した主要な史料465点から1201頁の地震史料を刊行した(田山1904年)。 その活版印刷のページは、現在ではOCRで判読できる。 田山の編纂は、世界最初の地震学教授である関屋清渓が監修していたので、地震一覧表が残されている(関屋1899)。 関谷のリストは、実際には大森房吉が完成させたもので、西暦416年から1865年までの1898回の有感地震を収録している。 田山がまとめた後、大森(1913, 1919)が416年から1872年までの166の大地震を選び、その被害をまとめている。9)が横浜や東京に大きな被害をもたらしたとき、高校の英語教師で英和辞典の単語編纂に携わっていた武者欣吉は、収集対象を英単語から地震に関する史料に変更した。 1928年からは、物理学者で随筆家としても有名な寺田寅彦が武者修行の励みとなった。 寺田は地震研究所(ERI)の設立に尽力し、ERIの若い研究者たちの父親的な存在であった。 寺田が亡くなってからは、今村明恒が武者修行のスポンサーとなった。 寺田が亡くなった後、今村明恒が武者修行のスポンサーとなり、東京の上野の帝国図書館にある資料を中心に、江戸時代の旧藩の士族学校から集めた史料を整理した。 田山の編著に自分の編著を加え、ガリ版刷りで出版した。 上巻(武者1941年)は太平洋戦争開戦前に出版されたもので、その出来は悪くなかった。 第二巻、第三巻(武者1943a、b)は、終戦の2年前にもかかわらず、日本での物資不足のため、印刷や紙質が非常に悪くなってしまった。 オリジナルの印刷物でも解釈が非常に難しいことが多い。

1948 福井地震(M7.1)により福井盆地は壊滅的な被害を受けた。 連合国軍最高司令官総司令部(GHQ)は日本での地震に注意を払うようになった。 高橋(1951)は日本の太平洋沿岸の津波危険度を推定し、川澄(1951)は今後100年間の地震による最大加速度を予想した。 これらの研究を行うには、歴史的な地震のカタログが必要であった。 GHQは武者に対し、歴史的地震カタログの出版を奨励した。 今村が亡くなってから初めて、武者は資金を調達し、活版印刷で最終巻を出版した(武者1951c)。 この巻では、西暦2年から1867年までの日本および朝鮮における有感地震・噴火8953件のリストと、西暦599年から1872年までの日本における破壊地震190件のリストが追加され、武者陵司はこのリストをもとに、日本における地震・噴火の歴史について考察を加えた。 また、今村の残した同時期の日本およびその周辺の歴史的地震257件の目録を謄写版で出版した(武者1950a、b、c、d、e、f、1951a、b、1953a、b)。 川澄(1951)はそのカタログを修正し、251の歴史的地震を使用した。 図2、図3)

図2
図2

各論文に記載されている歴史的地震数。 1951 w/epiと2013 w/epiはそれぞれ川澄(1951)と宇佐美ら(2013)で震源地が推定された地震の数である。 各数値は,それぞれ古代,中世,近世のイベント数である。 政治的には、日本の近世は1868年に終わっている。 しかし、この年までに太陰暦をグレゴリオ暦に変換する必要があるため、通常、1872年を日本における歴史的地震の最後の年として使用する。 明治政府は1873年の初めに太陰暦から太陽暦に切り替えた

図3
figure3

679 adから1872年の日本の破壊地震の震源分布,最新の宇佐美のリストと河住のリスト. 赤丸は宇佐美ら(2013)の214事象の震源地。 青丸は川澄(1951)の167事象の震源地。 Mkは通常のマグニチュード(M)に変換される

1964年新潟地震後

1964 新潟地震(M7.5)は信濃川にかかる新しい橋を破壊したが、1929年の万代橋は生き残り、地震の2週間前に完成したばかりの昭和大橋もその中に含まれている。 この地震を契機に、日本では住宅に地震保険が適用されるようになり、また1963年に地震予知研究計画が提唱された。 1976年、石橋克彦は1854年の安政東海地震(M8.4)の研究から駿河湾周辺での大地震の発生を警告した(石橋 1976)。 彼の警告は、歴史地震学をプログラムの重要な項目に押し上げた。 田山が編纂を終えてから70年ぶりに、東京大学史料編纂所の協力のもとに、地震学者のための地震史料収集事業が始まったのです。 それを担当したのがERIの宇佐美辰夫氏である。 理論派の地震学者でありながら、近世の旧庄屋や大商人の古い蔵に保存されていた郷土資料を精力的に収集した。 蒐集した活版印刷の資料を出版した(ERI 1981, 1982a, b, 1983a, b, 1984a, b, 1985a, b, 1986a, b, 1987a, b, 1988, 1989a, b, 1993, 1994)。 また,1975年以降,10年に一度,日本の破壊的地震の総覧を編集している(宇佐美1975, 1987, 1996, 2003, 2013;図2, 3). 7676>

田山(1904)から宇佐美(2012)までの編纂史料の蓄積は、現在、版本35冊、27,759頁に及んでいる。 現在の日本の地震学者は、歴史地震の調査に草書体や行書体の文字を読むのに苦労することはないのである。

北原糸子は、地震に関する近世史料が大量にあることから、歴史的災害後の社会復興過程や災害が社会に与えた影響を研究する人文科学的研究である災害史研究を確立した。 彼女は、近世の支配者が非常食や住居を用意したことから、災害後しばらくの間、貧しい人々が生き延びるための楽園が出現することを発見した(北原1983など)。 萱野一郎は、宇佐美が収集した現地資料を用いて、小規模地震の分析に着手した(萱野 1987)。 有名な大地震は様々な研究者によって繰り返し分析されたが、小さな地震は地域社会からも忘れ去られていた。 7676>

萩原隆弘は、歴史地震学の発展のために、学際的な研究を導入した。 地震学だけでなく、歴史学、地質学、地理学、工学の専門家グループを結成した。 特に、古代・中世の地震については、歴史学者による資料批判や地質学者・地理学者による痕跡の確認が効果的であった。 その結果、いくつかの地震は偽物であることが判明した。 また、歴史的な地震の中には、震源地やマグニチュードを修正したものもある(萩原1982、1989、1995など)。 古代・中世については,石橋(2009)が2003年に地震学者,火山学者,歴史学者,情報科学者の学際的グループを結成し,武者纂記第1巻(武者1941)の683ページを再編集し,Web上で公開するデータベースを作成しました. 1995年阪神・淡路大震災後

1995年、六甲山活断層群の一部が活動し、M7.3の地震が発生、神戸とその周辺に甚大な被害をもたらした。 政府(現文部科学省)には、地震調査研究推進本部が設置された。 日本全国の地震災害を評価するため、政府(現文部科学省)に地震調査研究推進本部が設置された。 全国でさまざまな地震観測、測地観測の強化に着手した。 現在では、全国で4,000カ所以上で気象庁の震度階級(図4)の地震が観測されています。 日本の地殻変動(図5)により、日本周辺では様々な種類の地震が様々な深さで発生しています。 現在の日本の高密度な震度データは、場所、タイプ、深さがわかっている地震の震度分布について有益な情報を与えてくれます(図6)。 これにより、地震の深さや種類を判別できるだけでなく、構造物が震度分布に与える影響を考慮して、適切なマグニチュードを推定することが可能になります。

図4
図4

気象庁震度と修正マーカリ震度(宇津1966から修正)の関係。 真ん中の計測値は、震度計の出力値(例:気象庁2016)。 震度計の出力は、小数点以下1桁までです。 気象庁の震度計の英語での詳しい説明は、JMA(2016)<7676><5936><8807><5936><5178><3601><3411>図5<1675><5178><5231>図5<1372><5936><5178><7858>日本やその周辺で起こる地震の種類や深さは様々であります。 活断層や火山活動域の近くでは、非常に浅い地震が発生する。 日本の活断層では、1000年から数千年に1回程度、M7クラスの地震が発生する。 日本の太平洋側の海溝やトラフに沿ったプレート境界では、浅いスラスト型のプレート間地震が発生する。 その一角で100年から数百年に一度、M8程度の地震が発生する。 海洋プレートの外側の隆起部付近では、浅い深さで正断層型のプレート内地震が発生する。 日本列島直下の沈み込むスラブでは、中程度の深さのプレート内地震が発生する。 プレート内地震の応力低下はプレート間地震より大きいので、遠隔地ではより強い短周期波が感じられる

Fig. 6
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同規模の地震の種類と深さに対する震度分布の例。 a プレート間浅部地震(2005 Aug 16 M7.2 )の例。 b プレート内中間深部地震(2003 May 26 M7.1 )。 c 極浅部地震(2008 June 14 M7.2 )の例。 aの気象庁震度5強以上の面積はcとほぼ等しく、bはマグニチュードは最も小さいが、面積ははるかに大きい。 また、a,bでは気象庁震度3以上の領域がトレンチ平行方向(図の垂直方向)に広がっているが、これは高周波がスラブ内を伝搬してきたためである。 cは震源域に近い場所の強度が最も高いが、aやbに比べて強度の低い領域は小さく、日本の南西部におけるaの震度2の領域が最も大きくなっている。 これらの特徴は、いずれも震源の種類による応力降下量の違い、地震波が伝播してきた構造の違い、震源の深さによる地表の震源距離の変化率の違い

過去の地震は、単純な等値線図から震源地とマグニチュードを割り出しただけであった。 HERP推進の一環として、1995年以降に蓄積された高密度な震度データを用いて、過去の地震を系統的に解析し、震源地とマグニチュードのカタログを作成することを開始しました。 史料に残された歴史的地震の震源位置を正確に特定できれば、最近の類似した地震の震度分布と比較することによって、その地震の深さや種類を推定することができるのです。 私たちは1997年から、近世初頭から明治政府による近代的な震度計測が開始されるまでの1586年から1884年にかけて発生した169の対象破壊地震について、ピンポイントの震度を蓄積してきました。 すでに、対象地震の5分の4に当たる134回の地震について、8700箇所の震度を推定しています(図7)。 また、場所だけでなく、多くの地震で被災地も明らかになりました。 図7

図7

1586年から1872年の間に発生した134の地震について、8700ヶ所の推定震度を求めた。 気象庁の震度スケール(0〜7、図4)を使用。 図8

図8
図8

にこれらのイベントの震源を示したが、1586年から1872年の間に調査した134の地震についての震源地が示されている。 M7.5以上については、1605年と1614年の震源域が不明で南海トラフ東部に仮の震源を示したものを除き、震源域を示した。 記号の大きさはMが大きいほど大きく、記号の色は浅いほど暖色系とした

いくつかの歴史的大地震の強度分布を精密に調べた結果、同じ震源域で繰り返していると考えられるプレート間巨大地震と、典型的特徴地震と考えられる地震に重要な違いがあることが判明した。 1923年の大正関東地震(M7.9:日本の大地震の名称は「付録」参照)の震源域は、1703年の元禄地震(M8.1)の震源域の西側部分集合であると考えられてきた。 しかし、1703年の元禄地震の西南日本や伊豆半島の震度は1923年のそれよりも小さい。 1923年の震源域の最西端が1703年には動いていないことを明らかにした(図9;松浦・中村2016)。 1707年の宝永地震(M8.6)の震源域は、1854年の安政東海地震(M8.4)と安政南海地震(M8.4)の震源域を単純合算したものと考えられてきた。 しかし、1707年の関東地方の震度は小さく、駿河湾周辺の震度も小さいことから、1707年の地震の規模は大きいものの、1854年の地震よりも揺れが弱いことがわかった(図10;松浦ほか2011a, b)。 また、浜名湖以東や四国南西部の地殻変動も1854年よりも小さかった(例:Shishikura and Namegaya 2011; Matsu’ura et al 2011a、b)。 1707年の宝永地震の震源域の西端と東端は、1854年の安政地震の2つの地震を合わせた震源域の両端とは異なっている。 これらの例は、このような大きなプレート間イベントであっても、毎回全く同じ震源域で発生するわけではないことを物語っている。 実際の震源域は時代によって異なるのです。

図9
図9

1703年元禄地震(M8.1)と1923年大正関東地震(M7.9)の震度分布図。 両地震とも相模トラフ沿いで発生した。 1703年の震度は松浦・中村(2016)、1923年の震度は気象庁(1969)より引用。 伊豆半島西部のインテンシティは1923年のものよりも明らかに小さい。 また、1703年の京都・大阪付近の強度は、発生時期の違いを考慮しても、1923年よりも小さい。 地名や地震名については図1や「付録」を参照

Fig. 10
figure10

1707年の宝永地震(M8.6)と1854年の安政東海地震(M8.4)と安政南海地震(M8.4)の震度分布である。 これらの地震は南海トラフ沿いで発生した。 1707年の震度はMatsu’ura et al (2011a, b)に、1854年の震度はピンポイントではなく、市町村などの地域の震度4以上の推定値(Usami and Daiwa 1994)である。 1854年については、東海地震や南海地震の大きな震度を上層にプロットしている。 地名・地震名については、図1および「付録」

を参照されたい。