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4.1.4 地震波のスペクトル

                      
 図4.1.2-1で見たように、地震波にはいろいろな周波数(周期)の成分が含まれている。これらを周波数ごとの成分に分解したものが地震波のスペクトルである。太陽の白色光をプリズムで虹の七色に分解することを思い浮かべればよい。

 いま、地震波形の時刻歴をと書き表すと、そのスペクトルはフーリエ変換:

(4.3)

で与えられる。左辺の実部がスペクトル振幅、虚部が位相である。逆に、をフーリエ逆変換することによって、時刻歴に戻すことができる。このように、地震波形とそのスペクトルは、時間領域で表現するか周波数領域で表現するかが違うだけで、数学的には全く等価である。

 スペクトルの概念は、地盤の増幅特性(第7章)や構造物の耐震設計(第9章)を考える際にとりわけ重要である。また、震源断層を数理的に扱う際にも有用な働きをする(第5章)。


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