マグニチュードとは

地震の大きさを表すマグニチュードについてご説明します。

マグニチュードと震度の違い

マグニチュードは、地震波で放出されるエネルギーの大きさを示す数値で、地震そのものの大きさ（規模）をあらわす数値として利用されています。単位はありません。マグニチュードは、通常は複数の地震計の最大振幅などを用いて計算されています。対して震度は、ある場所での地震の大きさの「程度」を表したものになります。
マグニチュードは大きくても震源から遠くで発生した地震は震度は小さくなる傾向がありますし、逆にマグニチュードは比較的小さくても震源から近い場合は大きな震度となることがあります。
（震度についての詳しいことは、合わせて「震度とは？」をご参照ください）

マグニチュードはエネルギーの大きさを示す数値と書きましたが、対数という数値表現が使われています。
地震のエネルギーの大きさと、マグニチュードの数字の大きさは正比例していません。

マグニチュードとエネルギーの関係式
log₁₀E=4.8+1.5M　（Eはエネルギー（ジュール）　Mはマグニチュード）

マグニチュードが 1 増えると、エネルギーは10の1.5乗倍≒32倍 となります。
マグニチュード8の地震で放出されるエネルギーは、マグニチュード6の地震で放出されるエネルギーの32倍×32倍となり、1000回分ということになります。

地震エネルギーの大きさ

エネルギーの単位であるJ（ジュール）は、他のエネルギーを発するものと比較できます。

広島型原爆のエネルギーがマグニチュード6相当（63TJ（テラジュール：テラは10の12乗））と言われてます。大きな地震と言われるマグニチュード8の地震は、その32×32となりますので、広島型原爆1000発分のエネルギー約63PJ（ペタジュール：ペタは10の15乗）が震源域から発せられていることになります。

東日本大震災（東北地方太平洋沖地震）はマグニチュード9.0（2.00 EJ（エクサジュール：エクサは10の18乗））と言われています。

ジュールはカロリーに代わるエネルギー・熱量の国際単位で、1cal は 4.184J になります。1リットルの水の温度を1℃上げるのに必要なエネルギーは 1000cal = 1kcal = 4184J ということになります。
単位の前に付く符号は、
1,000 は　K（キロ）
1,000,000 は　M（メガ）
1,000,000,000 は　G（ギガ）
1,000,000,000,000 は　T（テラ）
1,000,000,000,000,000 は　P（ペタ）
1,000,000,000,000,000,000 は　E（エクサ）
という意味になります。

地震観測ができるようになった1900年以降の地震で1番マグニチュードが大きかった地震は（諸説ありますが）1960年のチリ地震でマグニチュード9.5（11.2EJ エクサジュール）と言われており、東日本大震災のマグニチュード9.0と比較すると数字上は0.5の違いでしかありませんが、約6倍弱のエネルギーが発せられていたことになります。2019年における日本国内において1年間に発電された電力量は総量で3.68EJ（電力事業連合会HP 2019年度電源別発受電電力量の推移グラフから換算）ですので、歴史的な大地震においては、どれほど大きなエネルギーが震源域から放出されているかご理解いただけるかと思います。

マグニチュードとエネルギーの関係（換算表）

対数を使った大きさの表現（数字が2増えただけで1000倍になる）はわかりにくいので、マグニチュードをエネルギーに換算したのが下記の表です。地震は大きなエネルギーを放出しているということをご理解いただければと思います。