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3.3.3 簡便な震源決定法



図3.3.3-1 震源と観測点の座標





図3.3.3-2 和達ダイアグラムと震源時の推定法

 いま、地表に3つの地震観測点があるとしよう。観測点の位置を 、各観測点でのS-P時間をとする(i=1, 2, 3)。座標系は図3.3.3-1に示す通りで、z軸は深さ方向に正とする。また、地下の地震波速度は一定で、大森係数kは既知の定数とする。

 このとき、求めるべき震源の位置を(x, y, z)とすれば、ピタゴラスの定理により、

(3-7)   i=1, 2, 3
となる。この3つの式から、3つの未知数、x,y,zを求めることができる。

 意欲のある人は、K-NETの適当な3観測点を選び、波形データからP波、S波の着震時を読み取って震源を推定してみよう。震源距離が数十km程度だったら、k=8km/sとすればよいだろう。3つの観測点は、震源を取り囲むように選ぶとよい結果が得られる。

 ところで、せっかく沢山の観測点があるのに3点だけではもったいない。4点以上のデータを使うときには、式の数 i が未知数の数より多くなるので、最小2乗法で最適解を求めることになる。

 震源時を求めるには、P波の到着時を横軸、S−P時間τを縦軸にとって各観測点のデータを方眼紙上にプロットし、これに直線を当てはめればよい。この直線が横軸と交わる点のp値が震源時である(図3.3.3-2参照)。τ=0では震源距離が0だから、震源でP波が到着した時刻を求めたことになる。言うまでもなく、これは震源でP波が放射された時刻、すなわち震源時である。図3.3.3-2のようなグラフを「和達ダイアグラム」という。


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