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観測された地震波をフーリエ変換することによって、観測波のスペクトルが得られる（4.1.4参照）。これに地震計の特性や地震波伝播過程の影響を補正して、「震源スペクトル」を得ることができる。これは、震源断層の破壊過程を周波数領域で見たものである。
震源スペクトルの一例を図5.2.4-1に示す。これはスペクトル振幅を周波数に対してプロットしたものである。縦軸、横軸ともに対数で表示されていることに注意されたい。スペクトルは複雑な構造を示すが、そのピークは２本の直線Ａ、Ｂで概ね包絡される。
直線Ａは、低周波域ではスペクトル振幅が周波数によらないことを示す。直線Ｂは両対数表示で−２の傾きをもつので、スペクトル振幅は、角周波数ωの２乗に反比例して高周波になるほど減少する。このように単純化した震源スペクトルを「
 モデル」と呼ぶ。多くの地震の解析から同様の結果が得られ、モデルは、震源スペクトルを記述する標準モデルとして受け入れられている。
断層破壊の理論によれば、直線Ａは周波数０まで延びている。そして、そのスペクトル振幅が地震モーメント に対応する。地震モーメントの推定法として、最も広く用いられているのがこの震源スペクトルに基づく方法である。
ここで注意しなければならないのは、地震計の計測可能な周波数帯である。これが十分に低周波域までカバーしていないと、スペクトルが平坦なＡ部分を見ることができない。震源スペクトルの構造をきちんと捉えるためには、広帯域地震計が必要となる。
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