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入試で狙われそうな今月の理科トピックス(北海道で初の震度7、高潮、風疹流行の兆し)

今月は、“北海道で初の震度7”と“高潮”そして“風疹流行の兆し”について取り上げてみましょう。

この度の平成30年北海道胆振東部地震、台風21号で被災された皆様、そのご家族の方々に心よりお見舞い申し上げます。

<北海道で初の震度7>

9月6日未明午前3時7分頃、北海道胆振(いぶり)地方を震源とする震度7の地震が発生しました。この地震は北海道太平洋側で切迫しているプレート境界型の巨大地震ではありません。地盤が押されることで生じる上下のずれ『逆断層型』の直下型地震で、地震の規模を示すマグニチュードはM6.7と推定されています。直下型の地震では震源は深さ数kmから10数kmと浅いことが多いのですが、今回の震源は約37kmと深かったために広範囲に被害が及んだようです。連日のニュースでご存知の通り、広域にわたる山崩れ、地盤の流動化による建物倒壊、北海道全域にわたる停電、新千歳空港の機能停止等々甚大な被害が発生しました。気象庁はこの地震を『平成30年北海道胆振東部地震』と名称を定めました。

『震度ってなに?』

震度とは、地震が起きた時に私達が生活しているそれぞれの場所の揺れの強さをいいます。
震度はかつて人間の感覚や周囲の状況から受ける印象により推定して決められていましたが、1996年(平成8年)4月以降は、全国各地に設置した『計測震度計』により自動的に観測し気象庁が速報しています。
震度は「0」「1」「2」「3」「4」「5弱」「5強」「6弱」「6強」「7」の10階級に分けられています。気象庁震度階級関連解説表を参照し具体的な表現で表すと次のとおりです。

  • 「0」人は揺れを感じない。
  • 「1」屋内で静かにしている人の中には、揺れをわずかに感じる人がいる。
  • 「2」屋内で静かにしている人の大半が、揺れを感じる。
  • 「3」屋内にいる人のほとんどが、揺れを感じ、歩いている人の中には、揺れを感じる人もいる。
  • 「4」ほとんどの人が驚き、電灯などのつり下げ物は大きく揺れ、座りの悪い置物が倒れることがある。
  • 「5弱」大半の人が、恐怖を覚え、物につかまりたいと感じ、棚にある食器類、書棚の本が落ちることがある。固定していない家具が移動することがあり、不安定なものは倒れることがある。
  • 「5強」物につかまらないと歩くことが難しい。固定していない家具が倒れることがある。補強されていないブロック塀が崩れることがある。
  • 「6弱」固定していない家具の大半が移動し、倒れるものもある。壁のタイルや窓ガラスが破損、落下することがある。耐震性の低い木造建物は瓦が落下したり建物が傾いたりすることがある。
  • 「6強」固定していない家具のほとんどが移動し、倒れるものが多くなる。耐震性の低い木造建物は傾くものや倒れるものが多くなる。大きな地割れが生じ、大規模な地滑りや山体崩壊が発生することがある。
  • 「7」固定していない家具のほとんどが移動したり倒れたりし、飛ぶこともある。耐震性の低い木造建物は傾くものや倒れるものが更に多くなる。耐震性の高い木造建物でもまれに傾くことがある。耐震性の低い鉄筋コンクリート建物では倒れるものが多くなる。
『震度とマグニチュードの違い』

皆さんは地震のニュースでこの2つの言葉を良く耳にするでしょう。地震が起こったときの各地の震度は震源から離れると一般的に小さくなりますよね。
一方、マグニチュードとは地震そのものの規模・エネルギーのことを指します。ところが注意しなければならないのはマグニチュード1 (M1) とマグニチュード2 (M2)ではエネルギーの大きさは倍ではなく32倍になることです。ですから M7の地震とM9の巨大地震では 32 x 32 で約1000倍の規模の差があることとなります。

『過去の震度7の地震は?』

震度7が規定されたのは1949年(昭和24年)の「地震観測法」という法律改正により設けられたので、それ以前の例えば関東大震災の最大震度は6となっています。従って今回の地震を含め6回発生したことになっています。

  • 1995年1月 17日 阪神大震災M7.3
  • 2004年 10月 23日 新潟県中越地震M6.8
  • 2011年3月 11日 東日本大震災 M9.0
  • 2016年4月 14日 熊本地震(前震) M6.5
  • 2016年4月 16日 熊本地震(本震) M7.3
『ブラックアウト』

今回の地震では北海道の約半分の電力を供給していた火力発電所が故障し、需要を満たすだけの電力の安定供給ができなくなるため、道内の他の火力発電所全てが停止する事態『ブラックアウト』(大停電)が起り、北海道のほぼ全世帯295万戸が停電する事態となってしまいました。この様な事態は2011年の東日本大震災でも起こらなかったことです。
通常では一ヵ所の発電所が停止しても他の発電所あるいは電力会社網から電力の供給を受け、直ぐに復旧できるのですが、本州側からの供給や停止していた火力・水力発電所を稼働させても需要をまかなう能力が不足していたことが原因のようです。
大停電の原因は異なりますが、1989年にカナダのケベック州で起こった「ケベック大停電」と言われるブラックアウトがあります。それは、太陽フレアと呼ばれる太陽のコロナガスの爆発的放出を受けてしまった地球は北極から南極を均等に覆っている地磁気が乱れる「磁気嵐」がおこり、送電線に莫大な電力が誘発されて電力網が破壊されたことから起ったことでした。

<高潮>

東から西に進む『逆走台風12号』があった今年の夏、気象庁は6~8月の天候まとめを公表し,観測史上最高の『41.1℃』の記録、『全国202地点で史上最高気温』、以前の記録を遥かに超える『6479地点で猛暑日を観測』するなど『記録ずくめの夏』だったと総括しました。更に東日本の平均気温は平年を1.7℃上回る過去最高、西日本も2位タイだったそうです。
そんな状況の中、追い打ちをかけるように、9月に入った4日、25年振りに非常に強い勢力を保ったまま四国、近畿地方に上陸した台風21号は強風や高潮で関西空港滑走路や駐機場を冠水させるなど各地に甚大な被害を与えました。
大阪湾では過去最高の3.29mの高潮を観測し、関西空港では最大瞬間風速 58.1m を観測しました。

『高潮の原因は?』

高潮の起こる原因は台風の中心気圧が低くなり空気が海面を押す力が弱くなって海面が上昇する『吸い上げ効果』と、強風が海水を岸壁に押し続けて海面を上昇させる『吹き寄せ効果』の2つがあり、時間によって満潮が重なると更に潮位は上昇することになります。

  1. 吸い上げ効果
    気圧が1ヘクトパスカル(hPa)下がると、潮位は約1cm上昇すると言われています。台風21号は上陸時955hPaでしたので通常の1013hPaより海面の上昇分は58cmとなります。
  2. 吹き寄せ効果
    台風の風は左回転のため、強さは進行方向の右側は台風の移動速度も加わるため、より強い風が吹きます。大阪湾を時速60kmで通過していましたので秒速では約17m。この数値が進行方向右側と左側では風速に足されるか引かれるかとなるのですから大きな値となりますね。この進行方向の右側の半円を『危険半円』と呼ばれ、大阪湾は危険半円の中に入っていました。大阪湾は南に向いていて強風は南から吹いたため、大量の海水が湾岸に吹き寄せられた結果、異例の高さの潮位となったようです。その結果、普段の潮位より2.77m高い3,29mの高潮となったようです。

高潮により関西空港の機械室に海水が流入し、空港内が停電し、乗客・従業員合わせて約8000人が孤立してしまいました。そんな時、付近で停泊中の2591トンで全長89mのタンカーが強風により関空連絡橋に衝突。陸と空港島を結ぶ唯一の連絡橋は大きく歪みJR関西空港線と南海空港線と自動車道は全て通行できなくなり孤立状態となってしまいました。
強風の破壊力がいかに大きいかを思い知らされる災害でした。

<風疹流行の兆し>

風疹の感染が首都圏を中心に拡大しています。

『風疹ってどんな病気?』

風疹ウイルスによる感染症で、感染すると約2~3週間後に発熱や発しん、リンパ節の腫れなどの症状が現れます。感染経路は、くしゃみや咳による飛沫(ひまつ)感染で、ヒトからヒトへ感染していきます。
発疹の出る前後1週間に感染性がありますので、人混みに出てはいけません。

『5年前の流行はなぜ?』

かつては小児のうちに風疹に感染し、自然に免疫を獲得するのが一般的でしたが、ワクチン接種率の上昇で自然に感染する人は少なくなってきていました。
1990年4月2日以降に生まれた人は2回ワクチンを受ける機会がありましたが、それより年上の人は受けても1回。そして、1979年4月1日以前に生まれた男性は1回も接種の機会がなく、十分な免疫を持たない人達が増えていったのです。
加えて、ワクチン接種率の向上に伴って、患者数が減って感染の機会が減少した結果、子供の頃ワクチンを1回だけ接種した人は免疫が強化されず、免疫力が徐々に弱まったことが原因の一つと考えられています。

『風疹の怖さ』

風疹は感染症の一種ですが、まずどの様な感染症が有るか最近ニュースになった病名を代表例であげてみましょう。最も危険な第一類としては、一時アフリカで感染が拡大した致死率の高いエボラ出血熱があります。結核、SARS、鳥インフルエンザが第二類、O157(腸管出血性大腸菌感染症)が第三類、ヒトスジシマカ等の蚊が媒介するデング熱は第四類で、風疹は5月号で取り上げたはしか(麻疹)と同様第五類で最下位です。しかし、風疹で注意すべきは妊婦への感染なのです。妊娠初期に感染すると難聴や目が白く濁る白内障、心臓病などを起こす赤ちゃんが生まれる可能性があることなのです。

『予防策は?』

体内から風疹ウイルスを除去する薬は無いので、ワクチンを接種し予防するしかないのです。

1979年4月1日以前に生まれた男性は接種する機会が無かったので、感染患者は30~50歳代の男性が大半の様です。国立感染症研究所は、今後、妊娠の可能性がある女性や妊婦の家族など周りにいる人で、風疹に感染した経験がなくワクチンを2回接種した記録もない人、つまり1990年4月2日生まれ以前の方は、特にワクチン接種を検討してほしいとしています。

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