日本海溝・千島海溝沿いの巨大地震(1) 津波はどこまでやってくるの？

こんにちは、管理人のアカツキです。
今回取り上げるお役立ち防災情報は「日本海溝・千島海溝沿いで発生する地震・津波」です。

昨年2021年(令和3年)末、政府の防災担当大臣である二之湯さんが記者会見を行いました。この会見において、かねてより内閣府が検討していた日本海溝・千島海溝沿いで発生する地震・津波の被害想定が発表されました。

このことはすぐニュースとなり発信されましたが、その被害想定を見て驚かれた方も多いと思います。何しろその数字は東日本大震災を大きく上回る規模だったからです。

この記事では、今回発表された被害想定の内容や背景について見ていきますが、その全容はものすごい物量になりますので、2回に分けて要点を発信したいと思います。

1回目の今回は、津波による被害を中心にお伝えします。

主な被害想定は？

想定される津波による人的被害は10万人規模

さっそく被害想定を確認します。これを取りまとめたのが政府の中央防災会議において設置された「日本海溝・千島海溝沿いの巨大地震対策検討ワーキンググループ(WG)」です。

このワーキンググループにおいて、一昨年2020年(令和2年)7月から昨年2021年(令和3年)10月まで計9回の会議が行われ、昨年末の12月21日に報告書が公表されました。それによると、被害の全体像は次の通りになっています。

一言で言うと、想像できない被害だと思います。人的被害の人数が最大19万9千人と想定されておりまずが、これは建物被害と同じく、ほぼ全てが津波によるものです。そして東日本大震災における岩手県・宮城県・福島県の津波による人的被害1万4千人の約14倍という驚くべき人数になっています。

この津波による被害想定については、また後ほどくわしく見ていきます。

巨大地震のモデルは2種類

ではこの被害をもたらす巨大地震は一体どのようなものなのか？そこについて確認していきます。

先にご紹介したワーキンググループよりさかのぼること7年、2015年(平成27年)に「日本海溝・千島海溝沿いの巨大地震モデル検討会」が立ち上がりました。

この会議は2015年2月から2019年(令和元年)9月まで実に14回にわたって行われ、日本海溝、千島海溝それぞれの領域で最大クラスの津波が起こる地震モデルが想定されました。そのモデルは次のようになっています。

画像にあるように、地震モデルとして(1)日本海溝モデル、(2)千島海溝モデルの2つが想定されました。地震の規模を示すマグニチュード(M、正確にはモーメントマグニチュードMw)が(1)は9.1、(2)が9.3となっており、東日本大震災(東北地方太平洋沖地震)の9.0を上回る超巨大地震となっています。

Mの違いで見ると、3.11との差はそれぞれ0.1、0.3でそれほど変わらないと思われるかも知れませんが、実はその規模、エネルギーは3.11の2倍から2.8倍になる点に注意が必要です。

Mはその差が1あると、エネルギーは32倍になります。

M8の地震は来てほしくない、だからあまり揺れないM4くらいの地震が何回か起こってそのM8分のエネルギーを消化してくれないかな、といったつぶやきが大きな地震の後に散見されます。しかしこれはMの差とエネルギーの関係から見るとなかなか大変です。

Mの差は4ですから、M8のエネルギーはM4のそれと比べて32を4回掛け算した104万8576倍あることになります。ですのでM8の地震1回をM4の地震でまかなうためには104万8576回必要になります。

あくまでも計算上の話ですが、それだけ地震のエネルギーはすさまじいものがある、と考えることが大事なのだと思います。

日本海溝と千島海溝とは？

海溝は海の溝

ところで先ほどから出ている日本海溝と千島海溝ですが、改めて基本的なことを確認していきましょう。まずそもそも海溝とは何ぞや？ということです。

地球の表面はプレートと呼ばれる十数枚の硬い岩石の板で覆われていて、その境界で地震が多くなっているということは、よく知られていることだと思います。そして陸地のプレートに海のプレートが沈み込んでいる部分があります。

こうした部分は斜面が急で細長く、非常に深くなっています(通常は6,000m以上)。まさに溝のようになっているということで、このような部分が海溝と呼ばれています。

日本の隣は海溝だらけ

そして今回話題になっている日本海溝と千島海溝は地図で見ると次のような所に位置しています。まずは千島海溝から見てみます。

北海道の東側、カムチャツカ半島の南側からえりも岬の南東側まで、ずーっと細長い部分が続いていますよね？これが千島海溝と言われる海溝です。

そして地図中の海の領域には、海山と呼ばれるものがあちこちにあるのが見えると思います。文字通り、海の中の盛り上がった部分、山です。特に先ほどのえりも岬の南東側に襟裳海山(えりもを漢字では襟裳と表記します)がありますよね？千島海溝はこの襟裳海山までの部分を指しています。

ちなみに、襟裳海山の部分には3735という数字が書いてあります。これは水深3,735mの部分に山の頂上があるという意味です。そして山の高さは約4,200mもあるのだとか。富士山よりも高いのですね。

一方で海溝は続いています。次の画像を見てください。

襟裳海山から向きを変えて伊豆諸島付近まで、東日本に沿ってやはり海溝のラインが見えると思います。これが日本海溝です。

こちらもやはり海山、ここでは第一鹿島海山ですが、その辺りからさらに向きを変え、今度は小笠原諸島側に溝が進んでいます。この部分は伊豆・小笠原海溝と呼ばれています。ちなみにさらに進むとマリアナ海溝があり、ここは10,920mと世界で一番深いチャレンジャー海淵(かいえん)があることでも知られています。

日本海溝、千島海溝は太平洋プレートの沈み込みでできたものです。このように、日本のすぐ東側のお隣にはプレートが沈み込んでできた海溝が続いています。この沈み込みに巻き込まれた陸側のプレート(北米、ユーラシアプレート)がいつしか反発するのですから、日本は地震が多いということもうなずけるかと思います。

具体的な被害想定を見てみよう

津波による人的被害は早期避難で減少

もう一度被害想定に戻ります。前段で取り上げたものはそれぞれ最悪のケースを考えた場合の数字になります。地震が発生する時期や時間帯で被害の様相も変わってくることが考えられるため、今回の被害想定では次の3つのケースが設定されました。

これらのことから考えると、被害の深刻さは、(1)＞(2)＞(3) ということが言えそうです。また、津波被害についてはさらに次のように避難行動の違いというパターン分けがなされています。

となります。

少し長々となってしまいました。津波被害想定の見積もりは、このように避難パターンを分類して、その通りに行動する人の割合や避難にかかる時間を当てはめて計算が行われています。その他の被害想定についても考えられるパターンや過去の災害データが利用されています。

そしてこの表のうち

の二つについて津波による人的被害が想定されています。また、前者は津波避難ビル等の効果も考えたものになっています。その結果が次の表です。

この赤くした太字の部分が、今回想定された最大の津波被害の人数になります。とてつもない数になっています。一つの市の住民が丸々いなくなってしまうような規模です。

一方で、早期避難する人が多い場合は、津波による被害が大きく減っているのが見て取れます。これはごく自然なことだと思います。しかし素早い避難行動に移すためには住民一人一人の避難に対する意識が変わり、すぐに逃げるという行動を確実に取ることができるか、それが求められると思います。

同資料には、そのことについて試算が示されています。被害想定が最悪のケースである冬・深夜について

この二点を考えた場合に、どこまで人的被害が減少するかという想定です。津波避難ビルについては、先ほどの表の早期避難率高＋呼びかけにも反映されていますが、さらにそれを整備して活用するということですから、より早期避難率が高い状況と言えるでしょう。その結果が次になります。

このように日本海溝モデルでは、最悪の19万9千人から3万人に、千島海溝モデルでは10万人から1.9万人にまで減少し、津波被害をおよそ8割抑えることができます。

ただ、それでも想定される津波被害の人数が東日本大震災のそれを上回ることをしっかりと留めておかなければなりません。どこまでこの値を少なくしていくことができるか、それが今回の被害想定で突き付けられた課題と言えそうです。

津波はどこまでやってくるの？

ここまで津波の被害想定について見てきました。そして最大の波がどれくらいのものか、というのも確認ができたと思います。記事の最初にお示ししたものがそれになります。

しかし、どの沿岸にも数十mの津波がやってくるわけではありません。そこで次に知りたいのは、太平洋沿岸のどの町にどのくらいの高さの津波がくると考えられているのか、ということになります。

これについては先ほどの「日本海溝・千島海溝沿いの巨大地震モデル検討会」が多くの資料を公表しています。まずは全体を見てみましょう。

上の2枚の画像が北海道、そして青森県から千葉県までの沿岸にやってくると想定される津波の高さになります。

ここからまず言えることは、千島海溝・日本海溝いずれのモデルにおいても全ての地域沿岸にm級の津波がやってくる、ということです。津波の高さは、場所によっては30mに迫ろうかという巨大なものになります。さらに岩手県の北側や青森県では東日本大震災よりも高い津波が来る想定になっています。

また、特に青森県についてですが、津波が回り込んで日本海側にまで影響を及ぼすということです。下北半島の内湾である陸奥湾内に面した青森市やむつ市、さらには日本海側の五所川原市やつがる市、深浦町に至るまで津波による浸水が想定されています。

特に陸奥湾内に回り込むことは、学生時代の物理で習った方もいると思いますが、波の回折(かいせつ)現象によるものでしょう。

以上が津波の全体像です。

次に個別の地域においてどのくらいの津波が予想されているかについてです。これについても先の検討会が「浸水想定図」を公表しています。一つ例を見ながらその図を読み解いてみます。ここでは茨城県を取り上げてみましょう。まずは表紙です。

今回両モデルで想定された最大クラスの津波について、詳細が示されている市区町村が一覧で出ています。茨城県の場合ですと、9つの市町村になっていますね。続いて広域図です。

左側にはその地域全体の浸水の様子が色分けされています。色分けの意味は各地の想定図で出てきます。右側は図の説明ですが、なんだか難しいですね。そこで注目する項目を見てみます。

全部で5項目あります。まず最大沿岸津波高が、注目している市町村にやってくる最も高い津波の高さということになります。ニュースなどで、〇〇県〇〇町に最大〇〇mの津波、といった記述がありますが、これは最大沿岸津波高の値になっています。

そして残りの4項目は、代表地点(市街地や役所などに近い沿岸のポイント)について、その場所で最初に津波の高さが30cmになる時刻(+30cm)、1mになる時刻(+1m)、+1mより高い水位となる初めての波のピーク時刻(第1波)が示されています。

また最大波は、最大の水位となる時刻を表します。右側の図のように、津波は何回も押し寄せますから、その最大の波がやってくる時刻と考えます。この時、第1波が最大波である場合はそのように書かれています。

では実例を見てみましょう。ここではひたちなか市を取り上げてみます。

画像のように、浸水深さが色分けして表示されています。市役所などには浸水の情報が付け加えられています。ほかにも鉄道や高速道路などがあればその旨示されています。津波の交通インフラへの影響も心配されますから、一目でそれらも含めて確認するのは大事なことだと思います。

そして、ひたちなか市には最大で4.9mの津波が来る想定になっていることが読み取れました。また津波の高さが30cmになるには59分、1mになるには60分を要します。そして第1波が来るのが64分後になります。ひたちなか市では、この第1波が最大となります。

以上が各地域の浸水想定図の見方になります。ぜひご自分の目で浸水想定を確かめてみてください。また、最大沿岸津波高などの情報をまとめてみました。早見表的にお使いください。

まとめです

今回の防災お役立ち情報は「日本海溝・千島海溝沿いの巨大地震」について、主に津波による被害想定をお伝えしました。

記事にもありましたが、今回設定された日本海溝モデルは、実は岩手県以北のいわゆる日本海溝の北側領域です。日本海溝は伊豆・小笠原諸島まで続くことを先に述べましたが、この福島県より南側の領域についてはモデルに入っていません。

また東日本大震災を引き起こした東北地方太平洋沖地震は宮城県沖の領域で発生しましたが、M9という巨大なエネルギーを放出したので最大クラスの地震の発生は当面考えられないことから、こちらもモデルには入っていません。

今回のモデル設定は、陸地のどこまで津波がやってきたか、その痕跡を示す津波堆積物の調査結果が盛り込まれています。そのデータはなんと過去6千年分。この膨大なデータから地震・津波モデルが作られました。

一方でこのデータは岩手県から北海道の沿岸までは資料が調査されています。しかし福島県より南側では資料が不足しているとのことです。そのため、日本海溝の南側領域で発生する地震・津波の被害想定については今後の津波堆積物調査の進展が待たれます。

そして、ぜひ一度あなたのお住いの自治体から出されているハザードマップをご覧ください！

というのは、ご自分の地域に押し寄せてくる津波想定モデルは、今回のモデルだけに限らないからです。たとえば青森県では、日本海側で発生する地震モデルも検討に入れて想定を作成しています。

この作業は2012年度(平成24年度)から段階的に始まり、2015年(平成27年)3月に完成を見ました。その後、今回の巨大地震モデルも取り入れた最新の浸水想定を昨年2021年(令和3年)5月に発表しています。その全モデル数は24という大変な数です。

特に日本海側に着目すると、今回の想定と比べて津波高さに違いがあることが見えてくるかと思います。

私たちは皆同じ日本に住んでいるわけですが、同じ場所に住んでいるわけではありません。各地で起こる可能性のある地震・津波は様々です。ぜひハザードマップを確認してご自分の地域の実情を知りましょう。

次回の記事では、その他の被害想定や冬の被災で心配される低体温症などのリスク、そして今回の想定公表に至るまでの背景などを見ていきたいと思います。