2016年の熊本地震において、西原村役場で観測された地震動は「長周期パルス」だったといわれている。しかし、そもそも「長周期パルス」って何なんだろうか。NHKでも取り上げられので、いつのまにか「長周期パルス」という言葉が一般に使われるようになるかもしれない。長周期地震動がそうだったように。地震学で「長周期」といえば、もっと長い周期帯を指す言葉だったはずだったが。科学がメディアに負けている・・・

下の図は、熊本地震の本震で観測された地震動から求めた加速度応答値(減衰5%)で、周期2秒から5秒の周期帯における平均応答をコンター図で示している。これは九州大学の研究者により作成されたものだ。
熊本地震_長周期パルス

多くの住宅が被害を受けた益城町は周期1秒から2秒が最も卓越していたのに比べ、西原村や阿蘇の一の宮付近で長周期成分が卓越していることがわかる。

以下の図は、益城町役場、西原村役場、K−NET一の宮での観測記録の波形(加速度・速度)とEW成分を使った応答スペクトル(減衰5%〜30%)である。
益城町西原村一の宮

西原村役場の速度応答スペクトルをみると周期2秒以降でも高い値を維持している。その結果、変位応答スペクトルでは周期が長くなるほど大きな変形を示している。こうした応答となった要因は、速度波形にある大速度を示してる周期3秒のパルス(?)だと思われる。一の宮は短周期成分がそぎ落とされ、周期3秒が卓越している。一の宮の加速度波形は25秒以降で周期が長くなっていようにみえる。速度波形をみるとほぼ周期3秒で正弦波に近い。

なぜ、こうした地震動が観測されたのだろうか。益城町も西原村も断層上にあるが、これほど違いがでた要因はなんだろう。国土地理院の調査では西原村は約2m沈降している。こうした断層運動が西原村の観測記録に影響を与えたのだろうか。一の宮の記録も断層運動が影響しているのだろうか。

しかし、K−NET一の宮から3kmほど離れたところにある免震病院では最大変形が46cmだった。一の宮で観測された地震動をこの建物に入力しただけでは、応答は説明できない。そうなるとこの建物の入力地震動は違う可能性もある。しかし、地震の長周期成分はあまり減衰しないはず。そうなると深い地盤構造も影響しているのかもしれない。

熊本の地質は、阿蘇山の噴火による火山灰などの堆積物が多い。地表面で大きな地盤変位が現れたり、周期3秒が卓越したのは、地質の影響はないのだろうか。こうした面からの検証も必要だと思われる。
熊本の地質図