緊急地震速報

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出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2024/05/02 14:02 UTC 版)

技術

開発の背景

「地震警報システム#開発の歴史」および「地震波」も参照

緊急地震速報では、展開する観測網で地震波を監視し、P波しか検知していない段階で地震の推定を開始、一定規模の大きな地震を推定すると警報を発出する。技術史の上ではまず、S波を検知して警報の発出や機械制御との連動する技術が日本の東海道新幹線で1960年代に実用化されている。P波の段階で警報を出す技術は、1980年代の新幹線における試験運用を経て1992年東海道新幹線のユレダスで本運用に至っている^[30]^[31]^[32]。

日本では主に鉄道安全の分野で利用され一般への発表も行われていなかったが、1995年に起きた兵庫県南部地震（阪神・淡路大震災）が大きな契機となって一般公衆向けの地震警報システムにも関心が高まっていく。一般公衆に知らせるシステムは1993年メキシコの首都メキシコシティを対象としたSAS^{[注 6]}が世界初となる。それに続いて、国内ほぼ全土を対象とし公衆に知らせる世界初のシステムとなったのが日本の緊急地震速報である^[30]^[31]^[32]。

利用されるデータ

利用される地震動の情報は、2020年3月24日時点で気象庁の約690か所の地震計・震度計に加え、1996年以降に整備された高感度地震観測網（Hi-net）や強震観測網（KiK-net）などの防災科学技術研究所の約1,000か所の観測点のデータである^[33]。2011年以降は地震発生の際に速報発表までの時間を短縮するため、南海トラフ沿いの海底に整備された防災科学技術研究所の地震・津波観測監視システム（DONETおよびDONET2）や、房総半島から根室沖の日本海溝沿いに敷設された日本海溝海底地震津波観測網（S-net）のデータが順次利用されている。

予測手法

発生時刻と震源位置を算出: 震源距離の大森公式を改良したテリトリー法・グリッドサーチ法などに、既知の地震波速度分布^{[注 7]}などによる補正を行って求めるものであり、20世紀初頭には確立されている^[34]。国内数百か所で常時観測されている地震波形は、デジタル波形の帯域除去・帯域通過、レベル法、B-Δ法によるノイズ識別や震央距離算出が行われ、ある程度の大きさの振動を観測するとデータセンターに情報を送出する。複数観測点の情報がセンターに送られてきた場合はノイズの可能性が低く地震であると判断し、テリトリー法・グリッドサーチ法による発生時刻と震源位置の算出、マグニチュードの算出を行う。
マグニチュードと震度算出: P波到達後S波到着までの最大振幅による「P波マグニチュード（P波M）」を初期に適用し、適切な時間に全波形による最大変位振幅から求められる「全相マグニチュード（全相M）」に切り替える方法をとっている^[35]。そして、これらの震源要素をもとにして、統計的手法（経験的手法）により震源距離に既知の地盤の地震動増幅度による補正を加えて算出される各地点の表面最大速度（PGV）から最大震度を予測する。また、S波の理論走時から主要動到達時刻を予測する。これらの結果から、後述の基準に達した地震について速報を発表する^[34]が、実際のシステムでは精度向上や誤検知防止のためのさまざまな処理が加わる^[36]。

情報の伝達

緊急地震速報は秒単位を争う情報伝達であり、その処理や伝送に起因する警告の遅延時間を極力少なくして、地震の主要動が各地に到達するまでの事前の時間を少しでも長く確保する必要があり、配信システムやネットワーク^{[要曖昧さ回避]}などには高速化のための工夫がされている。

携帯電話などに配信された情報は分かりやすい情報となって映像や音声として表示されるが、さまざまな形態がある。専用の端末機器では、あらかじめ設置する場所の位置情報や地盤の状態などを設定するなどし、速報時には警報音を鳴らしたり、音声により地震の発生や震度などを伝え、文字や画像、ランプなどにより地震の発生や震度、揺れるまでの時間などを伝える。大型の施設などでは、警報音と音声により施設内に一斉に放送などを行うことがある。

脚注

注釈

^ 地震発生時に速やかに震源の位置や地震の規模を推定し、地震に関する情報や津波警報等を発表するため全国に地震計を設置して、オンラインで観測データを収集し、地震活動を監視している^[4]。又、地震発生時に各地の揺れの強さを直ちに把握するため全国に震度計を設置するとともに、国立研究開発法人防災科学技術研究所の震度計機能を有する強震計や地方公共団体の震度計を活用することにより、高密度な震度観測網が構築されている^[4]。
^ 技術的限界による^[7]。
^ 気象業務法の2007年12月1日施行の改正による。
^ 気象業務法上の特別警報であり、実際に発表される特別警報とは一部異なる場合がある。
^ 震度6弱以上の揺れが予想される地域を予測する技術は、現状では即時性・正確性に改善の余地があること、及び特別警報と通常の警報を一般の利用者に対してごく短時間に区別して伝えることが難しい^[7]。
^ 現：メキシコ地震警報システム（英語版）（SASMEX）
^ 精密観測などによって算出された走時表などを利用する。緊急地震速報では速さを重視して深さのみに依存する1次元走時表を用いている。
^ 直近の階で停止させることが重要だが、緊急地震速報から地震波の到達までの時間的余裕と乗客の心理的余裕がどちらもないため、パニックになって適切な選択をできない可能性が考えられることから、冗長な思考フェイズを取り除いて「すべての階」のボタンを選択することが奨励されている。なお現在日本国内のエレベーターは地震発生時に自動的に最寄り階に停止、ドア開放後に運転休止状態となる「地震時管制運転」を備えている場合が多い。
^ ^a ^b 2007年から2010年。
^ 緊急地震速報（警報）を発表したものの、実際の観測震度が4未満だった地震。
^ 震度5弱以上を観測したが、緊急地震速報（警報）を発表しなかった地震。
^ ただし、東北地方太平洋沖地震の特設ニュース放送時に出された緊急地震速報（3月12日の8:53〜4月2日の明け方までの間に出されたもの）では通常の局内回線でなく、東京送出のデジタル総合テレビの放送波を直受けしていたためNHKワールド・プレミアムでもそのまま放送された。
^ NHKオンラインのサイトで聴くことができる。
^ まれに速報の発生からある程度の時間が経ってから、『緊急地震速報（気象庁）』の表示を画面上に移し、枠と地図表示を省いた字幕スーパーの表示のみに切り替わる場合もある。
^ 非常にまれではあるが、複数の緊急地震速報が出る時があり、その場合は上下2段にテロップが表示されることがある。
^ 訓練は地方放送局や関連団体の出向を含めた正職員アナウンサーのほか、嘱託職員のアナウンサー、番組キャスターに携わる解説委員、外部起用の契約キャスターのほぼ全員が受けている。
^ これはチャイムと自動音声が重なると視聴者が聞き取りずらくなるため、このような対応を取っている。
^ ただしスポーツ中継や情報番組、音楽番組、地域情報番組、国会中継などのニュース番組以外の生放送番組の場合はニュースセンターに切り替えるまでは担当のアナウンサーが対応する。
^ 受信機器の内蔵音であるため、機器によっては音程が異なる場合があるが、基本は旧フジテレビ系列（FNN）の速報音に似ている（「ポーン」という音の4回連続）。
^ 文字多重放送（字幕放送）と同じ形式での表示のため、字幕放送対応番組放送時に速報が出された場合は通常の字幕放送が一時中断される。
^ データ放送に対応していない機種では報知音は鳴らず、「文字スーパー」のみの表示となる。
^ テレビ放送の場合NHKワールド・プレミアムでは独自の局内回線でなく総合テレビ（関東広域放送）の送出映像回線をそのまま使用し、画面右上に「NHK G」のウォーターマークが表示されている場合に限られる。
^ 例として、2011年4月13日10時17分の福島県浜通りを震源とする地震では、北茨城市磯原で震度5弱、また21日22時47分の千葉県東方沖を震源とする地震でも、千葉県旭市でやはり最大震度の5弱を観測と揺れが大きかったにもかかわらず、ベイエフエムでは発信がなかった。発したFM局はNHKのみ。ニッポン放送では、千葉で震度5弱を観測する余震があった日などにリスナーからの疑問が届いたようで、改めて説明がなされた。
^ 朝日放送ラジオ（ABC）、MBSラジオ（MBS）、ラジオ大阪（OBC）、FM大阪、FM802、FM COCOLO。ラジオ関西・Kiss FM KOBEについては後述。
^ ラジオ関西は同年5月27日以降、Kiss FM KOBEは2012年6月1日の導入時点から。
^ 速報を発信する対象の震度は同じだが、対象の地域が各局の定めた放送地域内のみになる為。
^ KBS京都・α-STATION・和歌山放送（wbs）は従前通り『震度5強以上』での発報、エフエム滋賀（e-radio）については説明ページが無い為放送基準が不明。
^ 一部の民放テレビ局では、緊急地震速報チャイム音に、通常のニュース速報チャイム音が使われる。
^ 関東キー局以外では東京メトロポリタンテレビジョン（TOKYO MX）、毎日放送がNHKと同様のアナウンス、テレビ信州では「緊急地震速報です、強い揺れに警戒してください。身の安全をはかってください」とアナウンスする。かつて、関西テレビではNHKのチャイム音よりキー音が高めのものを使用していたことがある^[要出典]。
^ ほとんどのテレビ放送局はカットインで表示するが、毎日放送ではやや早めのフェードインで表示される。
^ 6局とは、TBSラジオ、文化放送、ニッポン放送、ラジオ日本、TOKYO FM、J-WAVEを指す。FM3局（MUSIC ROUTE 16も参照）とは、NACK5、bayfm、FMヨコハマを指す。InterFMは含まれていない。
^ 朝日放送ラジオ（ABC）、MBSラジオ（MBS）、FM大阪、FM802、エフエム京都（α-station）、和歌山放送が2008年7月1日開始。
^ ラジオ関西、KBS京都は9月1日開始。
^ 7社とはCBCラジオ、東海ラジオ、ZIP-FM、FM AICHI、愛知国際放送（RADIO-i、既に廃局）、レディオキューブ FM三重と、岐阜放送（ぎふチャン）。
^ BSテレ東（旧：BSジャパン）は2016年10月以前は独自のチャイムを使用していた。
^ BSテレ東（旧：BSジャパン）は2016年10月以前はなし。
^ 2020年3月31日終了。
^ 2016年9月30日まではBSデータ放送を行っていた。現在はネット配信と三重テレビ・ケーブルテレビに配信。
^ 2008年7月29日、同社はモバイル放送事業を終了する方針を発表した（プレスリリース）。
^ 初めはW61CA、W61H、W61K、W61SA、W61SH、W62SAの6機種が対応。その後、スマートフォン（例・IS02、IS03、IS05）も対応した。
^ たとえばarrows M03など。　「ETWS（緊急地震警報）に対応していますか?」『富士通　FMWORLD.NET（個人）　スマートフォン・タブレット・携帯電話（M03よくあるQA一覧）』、富士通株式会社
^ P波は4.8km/s、S波は2.5km/sとする場合。走時表(JMA2001)に基づく。
^ NHKの場合、タイムラグの差は地上アナログテレビ放送（関東地方）・AMラジオ・FMラジオ・NHKワールド・ラジオ日本（短波）に比べると、地上アナログテレビ放送（地域拠点局）・BSアナログ放送が約0.5秒、地上デジタルテレビ放送（関東地方の東京タワーでカバーするエリア）・地上アナログテレビ放送（地方放送局）・NHKワールドの衛星波（ワールドTV、プレミアム、NHKワールド・ラジオ日本の衛星ラジオ）が約1秒、BSデジタル放送が約1.5秒、地上デジタルテレビ放送（地域拠点局・地方放送局）が約2〜2.5秒である^[要出典]。
^ 一部の電器メーカーでは、普段は待機状態で静かではあるが、チャイム音を受信して自動起動、警報の声のみを流す特殊なFMラジオを開発・発売している。