余震(よしん、)とは、大きな地震の後に、近接地域で引き続いて多数発生する地震である。本震の後に起こるものをいう。

一般に、大きな地震の後は、それより規模が小さな余震が次々と発生する。平均的には最大余震のマグニチュードは本震のそれよりも1程度小さいが、同じくらいの規模の地震や、もっと規模が大きな地震が発生することも少なくない。それよりも大きな地震は起こらないとの誤解を生まないよう、日本の気象庁は防災上の呼びかけの中では「余震」を使用しない。

地震活動の中の余震の位置づけ 地震は時間的・空間的にかたまり(群れ)をなして発生する。この一連の地震の群れを地震の群や地震系列ともいう。その活動の中で、際立って大きいものが「本震」であり、その前に起こったものが「前震」、その後に起こったものが「余震」である。

多くの地震では、突然発生する最も大きな規模の本震の後、規模の小さな余震が生じる「本震-余震型」の推移を経る。これに加えて前震がある「前震-本震-余震型」、本震と呼べるような地震がない「群発地震型」の3タイプがよく使用されるが、その境界線をはっきりと引けるわけではない(漸移的である)。宇津徳治はこれについて「すべての地震を疑義なく分類するのは不可能である」とも述べている。そして、地震活動の最中どの活動型かを見極めることは困難である。

本震から時間的・空間的にどのくらい離れた地震まで余震や前震とみなすかも、はっきりとした基準があるわけではない。

余震が起こる理由は、大まかな理解としては、「主断層によって生じた局所的なひずみを解消するために起こる」などと解説される。

余震域 余震の発生する範囲を余震域と呼ぶ。特に本震直後のおよそ1日以内の余震の分布は、ほぼ本震の破壊領域、すなわち本震の震源域を表すと考えられていて、破壊された断層面の長さや幅などの目安となる。

ただし、地震活動の最中に、余震域に隣接する場所に地震の分布が拡大してしまうことは少なくない。

余震域や震源域は、大きな地震ほど広くなる性質がある。

余震域の面積については次式が成り立つとされる。

S:余震域の面積(km2) M:マグニチュード

余震の空間分布は、地震波の解析で判明する発震機構解の2つの節面のうち、どちらが断層面であるかを判定する材料のひとつである。大きな地震では余震分布や地表の変状で判定できる場合があるが、それ以外ではその他の方法が併用される。

余震活動の性質 大森・宇津公式とG-R式 時間当たりの余震の数は、初めは急速に、その後ゆっくりと減少していく。余震数の減衰については、(余震に関する)「改良大森公式」(または大森・宇津公式)と呼ばれる統計的な時系列モデルと、グーテンベルグ・リヒターの式が利用される。

明治・大正期の地震学者・大森房吉は、濃尾地震の観測から本震後の経過時間に伴う余震回数の減少を表す大森公式を発表した。宇津徳治がこれを改良して発表したものが改良大森公式(大森・宇津公式)である。

n(t):余震の発生率。tは本震後の経過時間。 K:余震の多さ。 c:本震直後の余震の少なさ。0.1ぐらいの値をとる場合が多い。 p:時間経過に伴う減衰度。1ぐらいの値をとる場合が多い。

この公式を時間とマグニチュードを軸とする両対数グラフに表した場合、直線に近い形となる。グラフに実際に観測された地震のデータを載せると、ほぼ重なる。これは、余震の数が冪乗則に従って減ることを示している。ただし、しばらく経ってから規模の大きな余震が発生し「余震の余震」とみなせるような地震が起きたり、余震域が拡大したりする場合、途中で急に増えるグラフとなる。

体に感じる余震の回数で見ると、数十回から多いものでは5000回超に及ぶ。東北地方太平洋沖地震では10,000回を超えた。期間も数日から数か月、巨大地震では年単位に及ぶ。

微小地震を含めた余震数の減少傾向は、例えば1891年の濃尾地震の震源付近では100年以上経っても続いていることが認められるように、長期に及びうる。

最大余震 余震活動中に発生した余震の中で最大規模のものを最大余震という。本震と最大余震の規模(マグニチュード, M)の差は、ばらつきが大きいものの、最大余震のほうが1程度小さいことが経験的に知られている。

リヒターが1958年の論文で引用したボートの法則ではマグニチュードの差の平均は1.2であったが、本震とほぼ変わらないものもあれば、2以上開いたものもあった。宇津の1957年ほかの論文では、マグニチュードの差の中央値は1.4であった。

震源の深さとの関係 また、余震は、本震の震源が浅いほど多く発生する傾向にある。震源の深さが100 - 200キロメートル(km)より深い深発地震は、浅い地震に比べて余震が著しく少ないことが多い。

余震による災害

地震後は余震(引き続き起こる地震)の揺れによる被害に注意する必要がある。大きな揺れがあった後は建物の耐久性が落ちている可能性があり、余震によってさらに損傷したり倒壊したりする危険性がある。都市部では、大きな揺れの後道路に退避している間に余震が起こると落下物の危険もある。

余震などによる建物倒壊のリスクに加えて、また怪我の危険をもたらす外壁や窓ガラスの落下、付属設備の転倒などのリスクを判定するために行われる制度に、応急危険度判定がある。大地震の直後に行政や民間ボランティアの協力を得て行うもので、登録を受けた建築士などの専門家が被災地を巡回して実施する。

続く余震により、落石やがけ崩れ、積雪地では雪崩も起こりやすい状況となる。地震による斜面崩壊などで天然ダムが生じている場合、余震はその決壊の引き金にもなりうる 松浦律子 著。

2004年の新潟県中越地震・2011年の東北地方太平洋沖地震(宮城県沖地震・茨城県沖地震・福島県浜通り地震など)のように余震でも震度6弱以上の揺れを記録することがあるほか、東日本大震災では津波を伴う余震が発生している。このように余震単独でも災害が起こりうる。

特に余震が続くと、被災者は不眠症や地震酔い、精神的なストレスに悩まされる。本震によるストレスよりも、長く続く余震によるストレスのほうが大きいとされる。東日本大震災による主観的健康の悪化は余震と関連することが示されている。

新潟県中越地震や2016年の熊本地震の被災地では、多発する余震を恐れて、しばらくの期間自宅の外で車中泊などの形で寝泊まりをする例が多く見られた。車中泊は長時間同じ姿勢が続きやすいため、エコノミークラス症候群(静脈血栓塞栓症)発症のリスクもある。このような避難は近代以前も記録されていて、1945年の三河地震や1847年の善光寺地震でも、家の前や近所の空き地に仮の小屋などを作って寝泊まりした家があった 松浦律子 著 林能成 著。

なお、大地震の直後には、体に感じる揺れがあっても気象庁の地震情報が発表されない場合がある。これは、気象庁が大きな地震や津波の情報発表を優先しているために起こる。

余震活動の推移の例 2005年の福岡県西方沖地震では、3月20日にM7.0の大きな地震、3月22日にM5.4、4月20日にM5.8の地震が発生した。2004年の釧路沖の地震では、11月29日3時32分にM7.1の大きな地震、4分後の同日3時36分にM6.0、12月6日にM6.9、翌2005年1月18日にM6.4の地震が発生した。どちらも、当初の地震活動域が広がらず、より大きな地震も発生しなかったケースである。

1983年の日本海中部地震では、M7.7の本震から21日後にM7.1の最大余震が発生した。この余震の後、余震域は北隣に拡大した。

2004年の新潟県中越地震では、10月23日のM6.8(最大震度7)の本震後にM5 - 6クラスの余震が1週間で18回と多発した。7分後にM6.3、38分後にM6.5(最大震度6強)、10月27日にM6.1(最大震度6弱)、11月8日にM5.9(最大震度5強)の地震が発生した。

1930年の北伊豆地震では、11月25日にM5.1の地震、11月26日にはM7.3のより大きな地震が発生した。2008年の茨城県沖の地震では、5月8日1時2分にM6.4、1時3分にM5.8、1時16分にM6.3の地震が発生したが、1時45分にはその西側の領域でM7.0のより大きな地震が発生、2時31分にM5.4の地震が発生した。この2つや2016年の熊本地震は、大きな地震の後、近くにある活断層などが活動してより大きな地震が発生し、当初の地震活動域が広がったケースである。

歴史地震でも余震は記録されている。1855年の安政江戸地震では、約1か月間の余震を記録した日記など複数の記録がある。旧暦10月2日に発生した地震だが、この余震は翌年まで続いた 中村操 著。

同程度の地震、より大きな地震の発生確率については、次のような統計がある。

2026年の日本の内閣府の資料では、世界の過去約100年間のMw7.0以上の地震1,529事例のうち、1週間以内により大きなMw7.8以上の後発地震が発生したものは19事例、およそ100回に1回程度ある。100回に1回程度というのは、平常時の10倍程度に高まることを意味する。

によると、1900年 - 2013年の世界のM7.0以上の地震1386例のうち、3年以内に同規模以上の地震が近接して(震央間の距離50 km以内で)発生したものは56事例、約4%である。日本付近の事例では、1963年択捉島沖地震、1969年・1970年の日向灘の地震、2004年の紀伊半島南東沖地震、2011年の東北地方太平洋沖地震がこれに該当する。 2016年の地震調査委員会の資料では、1923年-2016年の日本の深さ30 km以浅・M5.0以上の内陸地殻内地震(余震を除く)563例のうち、前の地震より規模が大きな地震が発生した事例は35例 (6%)であった。また日本国外の深さ30 km以浅・M6.5以上の地震2048例のうち、より規模が大きな地震が発生した事例は45例 (2.2%)であった。 2016年の地震調査委員会の資料では、1923年-2016年の日本の深さ30 km以深かつ80 km以浅・M5.0以上の内陸マントル上部の地震559例のうち、より規模が大きな地震が発生した事例は3例 (0.5%)と少ない。 三陸沖と択捉島沖には、同程度かそれ以上の地震が発生しやすい領域がある。2016年の地震調査委員会の資料では、1923年-2016年の日本の深さ80 km以浅・M6.0以上の海域の地震から統計的に求めた結果、三陸沖と択捉島沖に設定した「続発領域」内で同程度かそれ以上の地震が発生する確率は、それ以外の海域よりも有意に高かった。 松代群発地震の発生域、伊豆半島東方沖から伊豆諸島にかけての領域も、群発地震が起こりやすく、大地震後に同程度かそれ以上の地震が起こりやすい。

余震確率評価の公表 日本では、1998年に地震調査委員会が余震の確率評価手法を取りまとめている。気象庁は、その年の9月に岩手県内陸北部で発生したM6.2の地震で初めて「余震活動の見通し」を発表し、これ以降大きな地震で同様に発表を行うようになった。

アメリカでも、地質調査所(USGS)が余震活動の予測を公表している。本土48州ではM4以上、その他の州や領土ではM5以上の地震を対象に、体に感じる程度の余震(M3以上およびM4以上)の発生回数、被害をもたらすおそれがある規模の余震(M5以上、M6以上およびM7以上)の発生確率を、1日、1週間、1か月、1年の期間でそれぞれ公表する。大規模な国際人道支援が必要な国外の地震についても公表する場合がある。

大地震の後は不安心理を背景に、大きな余震がいつ発生しどれくらい揺れるのか、また余震はいつ収まるのか、という問いが住民から行政や学界に望まれている状況がある。一方で、これに明確な返答を出すことはできないというのが地震学の現状とされている。そこで、科学的に評価できるものについては積極的に行い公表するという考え方を1995年以降地震調査委員会はとり、確率評価の公表に至った。

2004年の新潟県中越地震では、M6.8の本震後にM5 - 6クラスの余震が多発し、算出される余震確率が活動の盛衰を後追いする形で激しく上下してしまうという問題が生じた。これに対し、原則としてマグニチュードではなく震度を用いて説明したり、発表を頻回としないよう調整したり、過去の事例との比較を用意したりする改善が行われた。

2016年の熊本地震を受けた改定後は、原則として震度5弱以上の地震が発生した際に、気象庁が以下のような情報発表を行う。 地震発生直後から1週間程度 - 基本的に同程度の地震への注意を呼びかける。過去の事例や地域特性の知見に基づき、場合によってはより大きな揺れにも注意を呼びかける。最大でどの程度の揺れをどれくらいの期間想定すべきかも言及する。 1週間程度後から - 算出された余震発生確率に基づき、「最大震度6弱以上となる地震の発生する可能性は平常時に比べ30倍程度」のように倍率で今後の見通しが示される。 周辺に活断層や海溝型地震の想定震源域がある場合は、その存在にも言及して注意を促す。

防災情報での「余震」という表現の問題点 2016年の熊本地震では、まず4月14日にM6.5(最大震度7)の大きな地震が発生した。気象庁はこの直後、「今後3日間に震度6弱以上の余震が起きる可能性は20%」として余震発生の見通しを確率値で発表した。しかし、その28時間後の4月16日により大きなM7.3(最大震度7)の地震が発生して、地震活動域は大きく拡大するという経過をたどった。

熊本地震後、気象庁が大地震後に出す地震の見通しの情報について、次のような課題が指摘された。 内陸地殻内で発生するM6.4以上の地震については、従来の本震-余震型(一連の地震活動において、最初に発生した地震が最大規模である地震発生様式)に対する余震確率評価手法(地震調査委員会、1998年)の判定条件が妥当しないとみられること。 「余震」という言葉には、最初の地震より規模が大きな地震や強い揺れは発生しないという印象を情報の受け手に与える可能性があること。 余震確率の値(確率値)が、通常生活の感覚からは、かなり低い確率であると解釈され、安心情報として受け取られた可能性があること。 20%という確率は平常時と比べると非常に高く、十分に注意する必要があったが、住民の中には逆に「わずか20%」と解釈しそのまま自宅にとどまる人も多かった。そのため、16日に発生した本震で家屋の下敷きになるなどの死傷者が多発する結果を招いた。

気象庁は同年8月19日にこれらを見直すことを発表した。

余震予測研究 余震活動の一次的な低下などから、その後に起こる余震を予測しようと試みる研究もある。

1995年兵庫県南部地震では、本震8日後に発生したM5.0の余震に先立つ活動低下を検出して注意を促した研究があった。

また、余震のマグニチュードを用いて算出した累積エネルギーが階段型を示すことを見出し、このグラフから大きな余震の時期やマグニチュードの上限が推定できる可能性があるとする研究もある。

広義の余震・誘発地震 震源域から離れた場所で起こる大地震後の地震を、「広義の余震」や「誘発地震」と呼ぶことがある。

1946年の南海地震では、京都・大阪で起こった最大M5に達する地震活動が広義の余震とみなされ、1948年の福井地震も広義の余震とみなされる場合がある。

誘発地震の例には、2004年12月のスマトラ島沖地震後に発生した2005年3月のスマトラ島沖地震、2011年3月の東北地方太平洋沖地震後に発生した長野県北部地震と静岡県東部地震などがある。

誘発地震の中でも、本震の地震動が到達している最中に動的な応力変化により地震活動が活発化することを動的誘発作用(ダイナミックトリガリング、リモートトリガリング)と呼ぶことがある。

この類の用語に「オフフォールト地震」もある。1946年の南海地震では、本地震の15分後から九州中部で地震活動が始まり翌日にはM5の地震が起きており、後にオフフォールト地震と報告されている。

脚注

注釈

出典

参考文献

(宇津 2001a) (山科 2001a) (山科 2001b) (宇津 2001b)

関連項目 地震 本震 前震 誘発地震 群発地震

外部リンク 大地震後の地震活動(余震等)について - 気象庁 地震がわかる! Q&A 地震調査研究推進本部