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津波とそのエネルギー

はじめに(3月20日) 

津波の恐ろしさは海岸に到達した波が陸の奥まで、すべてを押し流して襲い掛かることにある。東日本大震災(2011年3月11日)から9年が過ぎた。その巨大な津波が日常生活を破壊し、多くの命を奪い、忘れ得ぬ悲しみを残した。今回改めて、今まで津波現象の伝播エネルギーの計算をしてきたが、修正しなければ成らないことに気付いた。その点を含めて、過去の記事を確認しながら、改めて計算根拠を含めて提起する。

津波の原因

先日、9年前の津波災害の検証の放送がNHKスペシャルであった。今でも、その東日本大震災における津波の仕組みについての専門家の解釈は変わっていない。当時ツイッターで頻りに、海溝に陥没あるいは亀裂が出来ていないか調査してほしいつぶやいた。予測通り、海洋開発機構の『しんかい6500』が観測結果を提供された。2011/08/16に震源域の深海底に亀裂 『有人潜水調査船 しんかい6500』 でYouTube に調査結果が示されている。その亀裂は2006年の調査時には無かった海底亀裂が新しく出来たものだと言う話である。予測が的中した調査結果である。地震・津波発生の原因 (2014/06/15) にその亀裂を載せさせて頂いた。当時から、地震・津波の専門家の解説は歪解放の陸側の地殻の跳ね上がり現象が原因との話だ。

専門家の津波原因説 専門家の津波の原因としての解釈を図に描いた。全く理解できない疑問を3点挙げた。残念ながら、専門家による組織、政府機関である気象庁のホームページ記事の解説記事は間違っている。それが筆者だけの捉え方なら止むを得ない。

3点目に挙げた事。太平洋側に跳ね上がる事で、何故陸側に津波が到来することになるのか。太平洋側にしか伝播しないように思える。津波の波長は数㎞から数百㎞にも成るらしい。そんな長さの波を跳ね起こし、しかも跳ねた方向と逆向きに巨大津波を発生させるという力の運動力学的論理が全く見えないのだ。数百㎞の津波波長を大陸側の岩盤が跳ねると解釈する論理性が見えないのだ。それほどの長時間跳ね続ける等無理であると思うが、もしそのような事が起きると考えるなら、その論理的な説得力のある理屈を示すべきと思う。

専門家の津波解釈が理解できない根拠

津波前の急激な引き波―専門家に問う― (2019/06/26) がその根拠である。この引き波についても、気象庁の解説は、その事実を間違いとして否定している。2004年12月26日スマトラ沖での津波災害も、遠い海岸での海岸線の津波前引き波で、遠浅の海底が干上がり、魚が跳ねていた。その後に巨大津波が押し寄せたテレビ映像を見た。その津波前の引き波現象を専門家はどのように解釈するのか?その引き波現象について今まで、専門家が説明している事を知らない。

専門家は津波伝播エネルギー量の計算とその根拠を示して欲しい。

筆者の解釈 津波伝播エネルギーとは?

津波の現象について独自に考えた結果を提唱する。津波エネルギーの本質は何か。津波は海水面の上に高い階段状の衝撃波頭を持った長い波尾長の減衰波形で観測される。波尾長の長さが数百㎞に及ぶものもあるという。その津波が沿岸部に到達し、災害の津波として上陸する伝播エネルギーを如何なる現象と捉え、その『エネルギー』をどの様な力学的現象による量と認識するか。どのような理論的根拠を捉え、計算するのか。そのエネルギー量を計算するには、基本的には普通の水面波の波動現象をどの様なエネルギー量で捉えるかに掛かっている。水面波を物理学でエネルギー波と捉えていないところに最大の教育上の問題がある。『エネルギー』なしに波は発生せず、伝播もしない。すべて波は『エネルギー』の縦波であるから。波を観たら、それは『エネルギー』の伝播現象と先ず感覚的に理解しなければならない。その『エネルギー』を認識できるかに掛かっている。その『エネルギー』の水中分布を捉えられるか。津波が海岸部に襲来すると、津波伝播速度が遅くなる。その理由を海水の深さが浅くなるからと解説されている。その訳を式で説明されているが、何故そのような式で解釈できるかの理由が示されていない。その解釈には『エネルギー』の意味が全く考慮されていないから、その式が本質的な自然現象としての認識を伝える意味をなしているとは理解できない。津波の速度が結果的に深さに関係すると見える訳は、海洋伝播時の水の移動しない圧力エネルギー波(ほぼ200[m/s])が、水の流れる運動エネルギー波および水を持ち上げる位置エネルギー波に変わり、地形に従った止むを得ない『エネルギー保存則』によって起きる、エネルギー変換による速度変化の結果なのである。質量の流れない圧力エネルギーが水の質量の流れとしての運動エネルギーおよび位置エネルギーへの『エネルギー保存則』に基づく変換をするから速度が変化するのである。基本的に、津波の速度は深さには関係しない。その『エネルギー』の空間像を認識して、はじめて波の物理的意味が分かる筈だ。その上でその津波の『エネルギー』を数式でどのように表現するかであろう。残念ながら、津波エネルギーの計算根拠が示されていないように思う。

図1.Water pressure

海洋を伝播する津波波形は図のように描けよう。海面には大気圧poが掛かっているが、それをここでは考慮する必要はない。津波波形は波頭で急激に立ち上がり、階段波の長い波尾を引いたものとなろう。津波は図の h(m) の波の高い部分がその物理現象の原因となる。津波の意味を知るには、この部分の水圧が平常の海の水圧に付加されることによって、どの様な『エネルギー』の作用が生じるかを知ることが必要である。また大事な事は、津波は図のような波の水は即ち水の質量は少しも流れないという事である。津波の海洋を伝播する時の『エネルギー』は水の『運動エネルギー』ではないという事を知らなければならない。水圧の『圧力エネルギー』であるという事が普通の水力学での現象と異なることを津波現象の本質と知らなければならない。必ず津波はその波頭部の直前の海水面が低くなる。その意味はその直前の海水を只高く引き上げて、津波の波高値を保つのである。その水は流れないで、高く押し上げられ徐々に波高に従って高さが下がるだけである。この意味は普通の水面に現れる波が流れないで、只水面の上下する現象と同じことで津波を理解すればよい。津波の水も津波の進行方向には流れず、只上下するだけである。海岸で海水が流れ込み、陸に上陸したとき災害になる。それは海洋を伝播する津波の『圧力エネルギー』が海底の深さが浅くなると津波の『圧力エネルギー』を保存できなくなるから、水の『運動エネルギー』と水位の上昇での『位置エネルギー』に変換する現象によって、普通の水力学の状況になるのである。この『エネルギー保存則』の物理学理論を理解していれば、津波が「これ程高い所に来るとは理解できない」などと訝しく思う筈はないのだ。普通の『エネルギー保存則』の物理的変換現象なのである。

図2.伝播エネルギー

この伝播エネルギーの計算法で今までの解釈を修正しなければならない。津波によって生じる圧力エネルギーの災害を生じる『伝播エネルギー』は当然平常時に保有する海底までの圧力エネルギーとは異なる。津波の波高 h[m] の単位面積当たりの水中の圧力エネルギーは上の図の(5) 式となる。その津波波形の圧力は p[N/㎡] (図1.の(1)式)および『エネルギー』は(1/2)ρgh^2^ [J]  (5)式となる。津波に依る水圧増加分 p が海底まで掛かって影響する。結局全水圧の『エネルギー』から津波の無い平常時の圧力『エネルギー』を引いた分が津波の災害を引き起こす『伝播エネルギー』となる。その(6)式の『伝播エネルギー』 Et [J/㎡] が沿岸部に到達して上陸する災害の基となる『エネルギー』量である。単位面積当たりの量であるから、それの波全体に広がった『エネルギー』が伝播する。

図3.津波波動関数

地震震源地点の海底に津波の発生原因がある。その津波を引き起こす地殻のどの様な現象が津波の原因となるかの捉え方が問題である。それは次の問題として、津波が発生した波動を関数式に表現してみた。発生点を座標の原点 O とする。津波の波頭がO点から伝播し、その後の時間 t[s] 経過後の位置 x[m] 点の津波波高値 y=h(t,x) は(9)式で表す。津波の規模はその波頭の高さと波尾長で決まると観てもよかろう。波頭値を H[m] とした。津波速度は海洋では V=200[m/s] の一定値と解釈して良かろう。基本的には津波も水中の圧力波の縦波伝播現象である。関連して、水中の音の伝播速度は1500[m/s]のようだ。空気中の音の伝播速度もほぼ 331[m/s] 程度と言う。音の伝播現象も水中であれ、空気中であれ、それらはすべて圧力密度波『エネルギー』の縦波伝播現象である。ただ津波の圧力伝播速度が音の伝播速度に比して7分の1ほどの速度となる。その訳・理由は分からないが、『謎』として意識しておきたい。津波の伝播速度は一定値Vとして表現した。波長を L[m] とし、波尾長が一定の勾配 α=H/Lで減衰すると仮定した。(10)式は位置座標 x の範囲を示す。津波の規模は海底の発生源の広さ、亀裂の長さとその規模に依ろうが、またその結果が現れる波頭値 H と波尾長 L によって決まろう。

関数式と『伝播エネルギー』。

波頭の最大波高値 H から波尾の各波高値 h(t,x) に対して、図2.の(6)式から海底の深度 D との関係で『伝播エネルギー』は求まる。しかし、この値は実際には少し異なる。『伝播エネルギー』は本当は震源地点の海底深度で『エネルギー』の量は決まる。その『エネルギー』が伝播する途中で、海底深度が変化すれば、その『伝播エネルギー』は『エネルギー保存則』によって位置あるいは速度の『エネルギー』に変換される分が生じる。浅い川で水の流れを見ても、石等の上を流れるとき水面が上下したり早くなる様子が見える筈。飛行機の揚力と空気の流れと似た現象だ。流体は基本的に、圧力と速度の『エネルギー』変換現象の基にある筈だ。大事な事は水や空気の空間に在る『エネルギー』の諸現象をどの様に認識するかに掛かっていよう。物理現象で最も大切な事は空間の『エネルギー』の諸相をどう認識するかではなかろうか。このような解釈は、電気回路現象の中の『エネルギー』の意味の解釈から感覚的に捉える見方であるかも知れない。電気コイルの中の空間にインダクタンスと言う前に、『エネルギー』が存在していると認識することからの解釈であろう。『電流』や『電荷』あるいは『電子』の電気技術概念の前に『エネルギー』が有るのだ。

津波と波源 津波は波源から離れた海岸部に襲い掛かる水の自然現象の一つである。津波は地震に伴って起きる海底の地殻の陥没や亀裂を原因として、深海に掛かる水圧と突発的真空空間出現との関係に伴う水力学的自然現象である。地球の自然的活動の一つの姿でしかない。特に複雑な地殻の狭間にある日本列島は常にその脅威に晒されている運命にある。歪解消の地殻の跳ね上がりで、数百kmの波長の津波が発生するとは考えられない。海底亀裂や陥没による空間の出現とその高水圧との水力学による海水の引き込み現象と、その引き波の周辺海域への波動伝播が広範囲からの海水引き込みを呼び起こし、巨大な海水流入が起きる。それが津波前の引き波現象の原因である。この海水流入が長ければ当然波尾長は幾らでも長くなる。道草問答(5)-津波と真空破壊力-にもその時間との関係を述べた。これらの解釈に至る過程は、すべては水の中に潜って水の慣性や水圧などの感覚的認識が基になっているかも知れない。

東日本大震災時の『しんかい6500』の海底亀裂観測結果について。

しんかい6500によって海底亀裂が報告された。特に亀裂が北の方で、深さ5331mと言えば巨大な水圧であり、地震の震度が5程度であっても此の水圧からすれば、巨大津波になった理由として不思議ではない。NHKのスペシャルを見ての感想。

また、海溝が日本列島に平行に走っているから、亀裂がその海溝に沿って発生すれば津波は太平洋沿岸に平行な波頭の津波として襲い掛かると考えられる。その津波の威力は衰えずに沿岸部まで到達することになる。海底亀裂の恐ろしさである。しかしその亀裂に関する観測結果が津波との関係で捉えられていない点で、とても不思議である。

津波と速度。津波の速度には水が流れる速度と水が流れない『伝播エネルギー』の速度と様々なものがある。津波とその速度 (2020/3/27) にまとめてみた。海洋伝播する『伝播エネルギー』の速度は200[m/s] の高速度で、深さにはほとんど無関係と見做す。

海岸に上陸し、直接災害をもたらす津波の速度は一概に幾らとは決まらない。海洋を伝播してきた『エネルギー』の総量と到達海岸の地形によって『速度』も「到達高さ」も決まるものである。

まとめ

災害を及ぼす津波波動は陸に上陸した海水の流れる波である。その津波の高さと災害の脅威は海洋を伝播する津波波形のただ高さだけでは理解できない。防潮堤の高さがどのような意味を持つかを理解するには海洋の津波の『伝播エネルギー』を理解する必要が有る。海岸部に到来する津波の速度などの計算式は別に考えたい。

関連記事。エネルギーで見る世界―津波― (2011/3/27) 。 大津波の発生原因を探る (2011/4/18)。 津波を(tsunami)解剖する(2012/2/13)。 道草問答(5)津波と真空破壊力 (2012/12/20) 。 道草問答(7)水圧と水頭 (2013/5/6)。津波と圧力水頭 (2018/5/1)。 津波前の急激な引き波―専門家に問う―(2019/6/25)。

津波と圧力水頭

(2020/03/10)追記。先日NHKのスペシャルで津波に関する放送が有った。今再びその時の内容を考えている。この記事についても訂正すべき内容が有った。津波伝播エネルギーの解釈で文中に訂正をした。基本的に、専門家が唱える津波現象の陸側岩盤の跳ね上がり現象と言う解釈について理解しかねる。津波の上陸・到達高さには、津波の本質が「圧力エネルギー」の伝播現象であり、そのエネルギー保存則が関係している。その意味が専門家の解釈の根底に無いことが問題だと考える。また、津波波形が波頭値を持った衝撃指数関数波形であり、その圧力エネルギー波としてのシュミレーションが出来ていないように思う。もう一点指摘したい。津波到達前に、海岸線で引き波が起きることが有る。特に巨大地震の場合によく起きる現象である。その訳が専門家によって解説されないのは何故か?その点について理解に苦しむ。

はじめに 自然現象を理解するに、『エネルギー』の意味を理解する事がとても大切だと思う。理科教育で、物理学で日常生活に関わる大切なエネルギーが津波と言う生命の危険を察知すべき自然現象の根底にある事を教えて欲しい、学んで欲しいと思う。エネルギー論の一つとして取り上げたい。『エネルギー』の意味を『物が仕事をする能力』と言う解釈で良いのか。

津波 日本語の津波がそのまま tsunami と世界で言われる程日本列島にはその災害が多く発生する。複雑な地殻・プレートの重なり合いの上にある列島である事が地震と巨大津波に遭遇する理由と成っている。その津波について、特に巨大津波の発生現象やその仕組みについて明確に認識されているであろうか。地震によってプレートの重なる海底領域で特別な現象が発生する事が原因であることに間違いはなかろう。その海底の状況がどのように成ると巨大津波の発生源となるかを認識することが必要である。津波と言うと、その姿は陸の生活圏に突入して来る水の階段衝撃波として見て、その恐ろしさを理解している。災害をもたらす津波像はその通りであるが、その姿は津波の本質を示してはいない。津波の到来高さをもたらす原因は水力学の物理学の理論に因る筈であるが圧力水頭の縦波伝播現象として物理学では捉えているだろうか。津波の本質は発生源の海底の地殻変動現象とそれに因って発生する衝撃パワー(エネルギーの時間微分強度とエネルギー量)の海洋伝播現象にある。それは地球の活動の一つである地殻変動の結果の地震が基で起こる現象である。

地震はどのような地球活動現象か 地球の生命は中心核に隠されていよう。核は暗黒の灼熱地獄であろうと思う。そこではすべてが、どんな岩石も溶融した熱源と成っていよう。熱力学はそのエネルギーが高温部から低温部(地球表面)へ流れる事を教えている。エネルギー保存則から地球熱源核の熱量は新たな補給が必要であろう。地球が生きている限りは地殻変動で中心核への熱源の供給活動が必要であろう。中心核のエネルギーは、その核が超高圧力(ボイル・シャルルの法則)に因ってもたらされているのだろうと思うが、万有引力説でも説明できないから、全くの素人感覚での解釈でしかない。地球表面に起こる地殻変動現象は専門家によって、断層の分布が詳しく解説され、地震発生メカニズムの説明がなされている。地球は人間にも容赦なくその活動が災害として襲いかかって来るが、そこに生きる者の宿命であろう。地球の構造について検索すると、マグマやマントルそして中心核の事がそれぞれ別に解説されている。決して中心核とマグマや火山との関係では捉えられていないようだ。何故同じ地球の中で核が活動の中心にあると考えないのだろうか。何故核がマグマと繋がっていると考えないのだろうか。何故地球核の熱源と火山活動が関係していると考えないのだろうか。それは科学が実験的証拠によって初めて科学的論理と認知されるという検証基準があるからであろう。地震がなぜ起きるかを考えたとき、何故地震と核が関係付けられて論じられないか不思議であった。地震は地球の生きる活動の実相であり、その心臓部が核である。地球活動のすべては核が握っている。決して証明できない解釈ではあるから、無責任な素人論かもしれない。『正電荷』の実在証明が出来ないと同じ程度かとも考える。

津波の記憶と記録

  1. 1993年7月12日北海道南西沖地震(マグニチュード7.8)での奥尻島への津波31mの高さまで達したとある。この津波映像をテレビで見たのが地震と津波への関心を抱いた切っ掛けになった。専門家が津波の到達した高さに「何故こんな所まで?」と訝しげに解説していた。しかし、筆者には特別不思議に思う事もなく、水の特性として当然に思えた。しかし、その訳をハッキリと認識しては居なかったと。
  2. 2004年12月26日スマトラ島沖地震(マグニチュード9.1) 新潟県中越地震の歳の暮れに起きた巨大津波である。この地震に関するテレビ映像で特に驚きとやっぱりだったと印象に残ったのは、震源から遠く離れた海岸の引き波であった。海岸が海水が引いて魚が跳ねている映像だった。その後津波が遅れて到達し街に襲いかかる様子があった。この津波映像が巨大津波の発生原因についてある確信を得るに至った。更に、翌年の2005年3月の朝日新聞記事の海底亀裂写真がその意味を裏付けたと考えた。
  3. 1960年 チリ地震(マグニチュード8.6)の記録 丁度地球の反対側のチリ海岸で起きた地震。22~23時間後に大津波が日本に到来し大きな被害をもたらした。日本の東海岸でも津波到達前に引き波があったとある。(2020/03/10)追記。この津波伝播速度は200[m/s]程度であろう。空気中の音速が331[m/s]程度で、それも空気の縦波圧力波の速度である。水中の圧力伝播速度も深さなどに関係なく、ほぼ200[m/s]となるのではなかろうか。
  4. 1896年(明治29年)6月15日明治三陸沖地震津波の記録 38.2mの津波の高さとある。日本列島の何処でどのような津波の高さに襲われるかはすべて予測できないと覚悟しなければならなかろう。30mを超える可能性がある事だけは認識しておくべきだ。防潮堤で防げるものではなかろう。

圧力水頭 圧力水頭と言う言葉は水力学の用語である。特に水力発電技術の用語として馴染んで来た。津波現象を理解するにはこの圧力水頭の意味を知っておくことが大事であろう。その意味は海底の深い地点での水圧が強いことがその海水の空間がエネルギーを保有していることと関係しているからである。海底の深さは技術用語の圧力水頭の意味に通じている。水深の深さがその海底空間のエネルギー量を表すと看做せよう。空間の持つエネルギーはボイルの法則の体積V[]と圧力p[N/]の積でエネルギーE=pV[J]となる意味から分かろう。発電技術ではダムと発電機水車の関係で捉えるようだ。フランシス水車の水力学を例にその圧力水頭の解説をしておこう。

フランシス水車と水頭 水車にはカプラン水車、ぺルトン水車などがあるがフランシス水車が水圧、圧力水頭の理解には適していよう。高い位置のダムと低い場所の間の水圧差を利用して、そのエネルギーを電気エネルギーに変換するのが水力発電所である。ダム水位と放水面はともに大気圧である。だからそのダム水位の高さ(それが総水頭)がそのまま発電エネルギーに利用できる。導水路管の図のq点の水の持つエネルギーはどのように表されるか。その単位体積当たりの水の質量は密度ρ[kg/㎥]で表される。

その位置エネルギーは水が流れていても、ある瞬間のその位置の水のそれは

ρgh[J/㎥]

である。

水の流速度v[m/s]とすれば、速度エネルギーは

(1/2)ρv^2^ [J/㎥]

である。

圧力エネルギーは、その点の水圧p[N/㎡]とすれば 1[㎥]の体積との積で

p[J]となる。それは単位体積当たりのエネルギーであるから

p[J/㎥]

となろう。

総エネルギーE[J/㎥]は損失のエネルギーElを加味して、

E= ρgh + (1/2)ρv^2^ +p +El       [J/㎥]

である。

上の各エネルギー成分を水柱の長さ[m]で評価するのが水頭になる。Eを水頭に変換するには、ρg[(kg/㎥)(m/s^2^)=(N/㎥)]で割ればよい。

H= h + (1/2)(v^2^/g) + p/(ρg) + El/ρg  =  h + hv + hp +hl [m]

と表される。

 圧力水頭 hp [m]は流水量の調節によって変化する。もし水車の回転を止めたとする。その時、水車の入水面の羽根に掛る水圧pは総水頭H[m]分の水柱の圧力と等しくなる。p= ρgh [J/㎥ =N/㎡]となる。その点の水の単位体積当たりの空間エネルギーがp[J]である。そのエネルギーを水柱の長さで捉える手法が水力学の「水頭」の意味である。フランシス水車のタービン羽根の入射面と出口面の圧力差は圧力水頭H[m]に近い。出口面の部分的水圧が大気圧以下になれば、キャビテーションと言う状態が発生し、効率が落ちる。フランシス水車は圧力水頭を利用する水車とも言えよう。さて、この水頭と言う意味を海の海底を例に考えてみよう。海底1万メートルの水頭の海水の単位体積当たりの保有する空間エネルギーは幾らであろうか。海水が静止状態で保有する空間の圧力エネルギー量(熱など他エネルギーは考えない)である。海水密度と水深1万mから、10万[kJ/㎥]程になろうか。地上の大気圧の空間エネルギー密度が100[kJ/㎥]に対して。しかしこれらのエネルギーは仕事をする能力は持ち合わせていない。利用できないから物理学の対象に取り上げられないと言うことであろう。利用できなければ、存在しても「見えない」ものになる。自然の真理を説き明かすより、利用する現実が物理学の対象となっているのかもしれない。しかし、津波の問題となると、完全な地球の自然現象の現れである。地球は人の為の自然活動ではないから、そこに自然の真理を認識する必要性が、津波現象解釈に持ち上がる。津波を圧力水頭の関係から考えてみよう。

水深圧力水頭 大気圧の海面空間のエネルギー密度は大よそ100[kJ/㎥]である。この空間の持つエネルギーと言う概念は物理学理論では余り認識されていないようだ。そこに更に加算して、海底の空間が持つエネルギーも同様に存在する訳である。大気圧を除いて、水深だけの圧力水頭を水深圧力水頭として図に示した。海水の密度ρ[kg/㎥]は水深D[km]によって多少は変化するだろう。日本海溝の水深5000m当たりに成ると、ρ=1[t/㎥]一定と仮定して、その海底の空間の持つエネルギー密度Edは49[MJ/㎥]程になる。

(2020/03/10)追記。「この空間の持つエネルギーが地震時の巨大津波を引き起こす原因であると解釈する。」この記述が間違いとしたが、正しかった。海底陥没のその空間の圧力エネルギーが巨大津波の原因と解釈する。ただ津波伝播エネルギーはその陥没エネルギーが流れる訳ではない。

津波の海洋伝播波形 遠い地点で発生した津波が海洋を伝播して到達する。その波形はどのような特徴を持っているか。その波形の形状は丁度雷の衝撃波形と似たものである。波の先頭部、波頭が急に競り上がりその後はなだらかに波高値が低下する減衰波形の長い波尾長で続く。津波の特徴はその波形の解釈に隠されている。しかも、その伝播する波は海水の質量が流れる訳ではない。海洋の津波には運動方程式の速度を担う『質量』に当たるものがないエネルギー伝播現象である。研究所で津波の水流の強さが実験されているが、それは地上に上陸した後の津波の水の質量の持つ運動エネルギーを実験的に検証していることでしかない。それは特に津波には無関係の普通の水力学の実験でしかない。津波の本質は海洋を伝播するエネルギーをどう認識するかに掛っている。先ず第一の問題は何故そのような長い波尾長の波形になるかの原因を明らかにする事である。それは特に巨大津波の問題として重要である。その波尾長がどのような意味を持っているかを理解する事は巨大津波の到来エネルギー量の意味を理解するための要である。普通の短い周期の波動なら、高い波高が海岸部に到達しても大量の水の上陸とは成らない。堤防で阻止出来よう。しかし巨大津波の特徴は長い波尾長の連続した到達エネルギーが水の質量のいわゆる運動力学に因る水流として上陸する点にある。階段波のエネルギーの長さが巨大津波の特徴である。津波発生源で、そのような長周期波尾長となる波動がどのような状況で生まれるかを考えることが大切であろう。専門家の解説では、プレートの重なり領域で『ずれ』と言う結果が地震により生じるとされている。その『ずれ』にもいろいろの現れ方があるようだ。

『ずれ』と海底亀裂・海底陥没 ずれにも水平ずれや垂直ずれなどがあるらしい。地震時には、陸上でも活断層に大きなずれが起きる。そのずれには大きく口を開けたような裂目もできる。断層帯では跳ね上がりより陥没、崩落が多いように思える。その事が海底における断層帯のプレートの重なり領域となれば、陸上の活断層とは比較にならない大きなずれが起きるものと考える。水平ずれや垂直ずれとその地震時のずれの様相も様々と解説されている。水平ずれと垂直ずれの意味も、その現象の違いを的確に理解できている訳ではないが、自己流に捉えている。垂直ずれの場合はプレートの重なりの断層で、プレートが下方に陥没するものであろう。地震後の地殻の変化は、兎に角地球中心方向へのエネルギー源の供給が成される筈と解釈する。そのエネルギー源の核での燃焼結果の噴出現象が火山活動としての溶岩流や噴火活動となっている筈と解釈する。殆どの地震活動で、震源が海底であれば、海底陥没か海底亀裂を引き起す結果に至る事が多かろう。海底が深ければ、その海底の空間保有エネルギーも大きい。その高エネルギー密度空間で、突然亀裂や陥没が起きれば、その瞬間は急激な真空空間が生まれると同じ状況になる。その空間の時間微分が発生のパワーになる。地球にはその途轍もないパワーでも寝返りを打つ程度の日常的なことでしかない筈だ。

海底亀裂・海底陥没と引き波(津波前の)と津波波動波尾長 巨大津波が襲来する場合に、必ずしも引き波があるとは限らないが、引き波があったら巨大津波が襲ってくると考えなければならない。巨大津波はその海洋伝播波動の波頭値だけでなく、その波尾長の長さがエネルギー量の大きさを持っているのである。波尾長が長いと言う事は、海岸に到達した場合に、押し寄せるエネルギー密度が長い時間に亘って途切れなく押し寄せ続ける訳であるから、どこまでもそのエネルギー量を陸に向かって流し続けることになる。止めようがないのである。水の保有エネルギーは全体が慣性体として働くようにとても避けられるものではない。海底亀裂・海底陥没が大きければ、その衝撃波の影響は海の全体に及ぶ。それが震源地に海水を引き寄せる引き波として海面のあらゆる方向へ伝播される。その引き波現象として引き寄せられる水の周期が津波波動の波尾長の長さや波頭値に現れるのである。

海洋の津波波形 津波源から海洋を伝播する津波波形は図のようであろう。この伝播現象の特徴は波頭の海面の立ち上がりとその波尾のなだらかに減衰する波形にある。その海水面より高いhoの海水は進行方向に流れる訳ではない。順次水面が上昇しなだらかに下降する、上下運動の海水の波である。海水は基本的に運動エネルギーを持たないエネルギー波の伝播媒体である。海水面の高さだけ平常面の海水の圧力エネルギーが海底まで増加した、圧力エネルギーの進行方向への縦波伝播現象と看做せる。しかしこの圧力エネルギーが海岸の浅瀬に到達すると、圧力エネルギーでエネルギーを保持できなくなるから、水の質量mの進行方向への運動エネルギーにエネルギー変換されることになる。それが津波の上陸の波動になる。この海洋の津波波形を産む原因が地震震源域の海底陥没や海底亀裂に因る突然のエネルギー欠損空間の出現であると考える。その欠損空間エネルギーを目がけて海水の突入現象が起き、海洋に引き波が伝播する事になる。海水全体が一体的な慣性流体のつながりの運動として引き波となる。その引き波の物理現象をどのように解釈するかの問題であろう。

引き波の物理現象 (2020/03/8)追記。この引き波という意味は津波が到達する前に、海岸で海面が海への引き波によって引き下がる現象のことである。この引き波の物理現象をどのように解釈すべきかは未だ思案の中で、捉え切れていないが取上げる。巨大津波の発生原因となる引き波の物理現象を認識する事が大事だ。単発のプレートの運動に因る海水の跳ね上げで巨大津波が発生するとは感覚的に理解できない。水の力学は水泳などで感覚的に感じ取れる。信濃川の遊びで、アユや鮠(ハヤ)のあの俊敏な泳ぐ速度を見るにつけ、水の慣性体としての不思議を思わずにはいられない。こんな水に対する感覚が津波現象への筆者の解釈の基になっているようだ。海底陥没に因る高密度エネルギー空間の欠損空間出現(真空状態)が津波発生の源となり、そこへの海水突入が海洋波動伝播現象としてに広がる。その波動到達海岸で引き波が観測されることになる。海岸では水が海洋に流れゆくように、海底が現れる。しかしその水が津波源まで流れて行くと解釈するべきかどうかは、未だ納得しかねている。水のエネルギー欠損を補うように移動するだけであるかとも思う。津波波動の波尾長を決める水流は津波源の周辺からの流入量でほぼ決まろう。海洋周辺から津波発生原(地震震源地)への、その流入量を決めるのは震源地の海底陥没あるいは海底亀裂の体積とその時間的体積微分値のパワーである。それが基本的津波の大きさを決める要因である。引き波(津波発生原因としての)の物理的伝播現象は残された課題でもある。津波上陸後の引き波は普通の水力学の話であるが、その意味とは異なる。

東日本大震災(2011/03/11)の津波 海洋研究開発機構(JAMSTEC)が2017年に日本海溝の調査結果を発表している。それは海底のずれが65メートルであると報告されている。そのずれの意味を陸側のプレートが海洋側へ水平にずれたという意味と解釈する。その報告のずれがどのような訳で、あの巨大な津波を引き起した原因となったかを考えた。日本海溝は太平洋プレートが日本列島のプレートの下に入り込んでいる。何故陸側のプレートが太平洋側にずれを生じたかに、その地震の持つ意味を理解する重要な鍵が隠されているように思う。プレート境界が地震の震源となる場合に、巨大津波が発生する可能性が多いのではないか。今回の陸側が太平洋側に65メートルずれたとしたら、それは地震震源の太平洋プレートが大きな領域で地殻陥没が起きたからであろうと解釈する。地球の内部がどのように成っているかは分からないが、相当大きな空洞が出来ているものと考える。地殻が陥没するのは空洞があるから当然と考える。その結果が地震であり、海底地殻陥没が巨大エネルギー空間の欠損を産み、そこへの海水流入が巨大津波を産む原因であると考える。65メートルの地殻のずれと地震震源域での海底亀裂も報告されている。海底亀裂がどの地点に生じたかは知らないが、ずれた陸側プレートの上であるのかとも考えられる(?)。

 

 

地震・津波発生の原因

地震は地球の生き様である。地震が無くなった時には、地球は死の星になる。熱く生きた星ではなくなるのだ。余りにも地震関係の専門的学識・認識と異なるので、ご迷惑な記事かも知れない。

地球の核 検索によれば、核コアは300万気圧で6000°c程度とでている。その値が正しいかどうかは全く分からない。確認する科学的実験の証明法が無い。ただ高温の高圧の液状だとは考えたい。液状とは流動的な状態である。ただ、その核の意味を高エネルギーで、暗黒の灼熱の坩堝(ルツボ)と解釈する。検索すると、赤く光輝く色で捉えているようだ。しかし、色が見えるという事はその物体が光を放つ空間に存在するからである。密閉されて、どこにも空間の隙間が無ければ、光を放射する余地が無い。光・熱が放射されなければ、それは暗黒である。地球の中心の核は暗黒で、灼熱の坩堝である。空間が無ければ暗黒である。何万度の高温度であっても暗黒である。地球核と地殻運動

核と地殻運動 地球内部を監察できないから、想像の絵図を描いてみる。地球の一部カットした内部を描いてみた。内部は地殻も闇黒であるから表現のしようがない。それでは意味がないから、すこし色付けして表した。内部は当然複雑な層を成しているだろう。マントル、コアあるいはプルーム等と言うらしい。マグマは核の熔流体が地表側に噴出して途中に溜る物に対しての用語と解釈する。それを赤く表現すれば、分かり易くなるが、検索での解釈が高温で光輝くと示されているが。マグマが地球の表面の火山などから噴出する時に初めて赤く光を放って見えるはずだ。その火山の様子を一つ示した。光の放射余地空間が無ければ、マグマも暗黒である。ここに示した絵図は何の科学的根拠をもって示した訳ではないが、地球内部には多くの地殻の断層があり、その動きが地球そのものの生命活動であると認識している。その意味を図にした。一度叩き込んだ学習内容は間違いと気付くのが困難である。語学や算盤・暗算計算などはその限りではなく、早くから鍛えれば脳に良いのだろう。身体能力も同じく鍛える事が良かろう。さて、地震や津波の解釈で、プレーとの滑り込みと言う現象が取り上げられる。その地殻の移動は何故起こるのだろうか?地球は何故そんな運動をするのだろうか。何故地球は生命が燃えているのだろうか。核が地球の生命の源であり続けているからだ。核は熱く燃えている。太陽系の太陽が燃えていると同じ意味である。中心がその生命を支えている。地殻運動は核が燃える燃料を得る為である。地球の生命を保持するエネルギー供給機能である。地球の表面で太陽からのエネルギーを質量に変換し、その質量を中心核に運ぶための地球の生命の活動である。地震も津波も全て地球の生命活動の一環でしかない。あらゆる生命はその地球の生命の活動の上に生かされているのだ。以上が筆者の解釈である。

石炭層と原油油田 地下深くに石炭層がある。原油の油田層が海底にも陸地の深い地層にも埋蔵されている。石炭は黒いダイヤと言われ、良質の石炭は黒い岩石のような資質に見える。しかし、それは古生代の森林の巨木が地下に埋もれて、石炭層を形成した過去の地球の足跡・歴史を書き残した歴史の記録である。原油は、古代の古生物・古代動物の化石油と解釈されている。古生代の地球の生物体系は現在の貧弱な姿とは比べようもない生命の爆発状態であったと推測している。

地震と陥没 地震現象は決して地殻の歪み蓄積による反動の跳ね上がりなどではない。あくまでも地球中心への陥没現象である。地殻の回転移動・滑り込みが地球中心への燃料供給の為であるから、地殻内部には常に陥没の空洞が出来る。その空洞・地殻間断裂が地下崩落を引き起す。その崩落の規模が地震のマグニチュードとして評価している大きさを示す量であろう。その震源が海底の地殻の断層付近に起きると、大きな海底断裂になり、巨大津波を引き起す原因となる。

巨大津波 上に述べた、海底亀裂の規模の大きさにより、巨大津波がいつでも発生する可能性があると認識すべきだ。東日本大災害時の津波の発生原因として、海底亀裂が見つかっている。東北地方太平洋地震震源海域に大きな亀裂を確認 に「しんかい6500」の海底亀裂調査結果が公開されている。

関連記事 大津波の発生原因を探る 、津波(tsunami)を解剖する  地震とは何か にも記してある。

地震とは何か

地震とは何か? 地球上で、いつどこで起きるか予測がつかない。地震現象の様子は誰でも知っている。『地震、雷、火事、おやじ』と昔から一番恐ろしい日常生活の極みに挙げられている。人間が故意に起こす、あるいは無知に因り起きる惨事の原子爆弾、原発崩壊等とは異なる。日常の生活に起きる避けられない自然現象が『地震』であろう。日本には「地震予知連絡会議」とやらの政府機関がある。『地震は予知出来る』ような誤った認識を発信する言葉遣いであると前から気掛かりであった。地震が起きる意味をどのように解釈するかはそれぞれ各人の自然観察に基づく経験的感覚が基になると思う。先日、朝日新聞に(10月10日付で) 海山引っかかり巨大地震? 防災科研 プレート境界に力蓄積 との見出しの記事が出ていた。図解で、プレート境界に海山が引っかかり、大きなエネルギーを云々と言う解釈が日本地震学会で発表されると言う記事である。前からプレート境界面での岩盤の沈み込みによるひずみの蓄積が限界に達すると、岩盤プレートの跳ね上がりが生じ、地震現象を引き起す、と言う地震の解釈が理解できなかった。今回は、巨大地震が更にプレートの沈み込む境界面に瘤(コブ)状の山があり、そこに引っかかる様な解釈で捉えているようだ。それが巨大地震の原因との解釈。いろいろの解釈があるのは結構である。しかし、「地震予知会議」の名称が当然として、異議も無い地震学会の専門家としての上のような瘤状海山の引っかかり解釈にはとても違和感を覚える。「地震予知」と言う用語が意義あるものならば、今回のような「東日本大震災」の地震が「何月何日ごろ」発生すると予報が出せるのが、専門家としての責任であろう。『地震予知』等と言う用語はまず廃止する事から専門性を発揮して欲しい。その姿勢が、『原発事故』の収拾し切れない未来への不安を撒き散らしている原因であると考えたい。

地震とは何か 確かにプレートが潜り込み、岩盤がその上に乗る事は当然の地殻変動として起きているだろう。では何故そのような現象が起きるのかと言う疑問が浮かぶ。地球上の地殻変動が地球の中心のマグマまでを含めて、地球全体が地殻回転運動によるエネルギーバランスの調和の上にあるものと解釈する。マグマの暗黒灼熱地獄は熱を放射し続けている事が地球が生きている原点であると。マグマへのエネルギーを供給するには、燃料の地殻変動による自己供給運動が必要と解釈する。太陽からの供給エネルギーをマグマの熱エネルギーの基にしていると解釈する。地震はプレートの潜り込みと言うだけの表面的な認識では、『地震予知』と言うような誤った用語を使う社会的危険性を市民の科学認識に植え付ける事になる。地震はとんでもない危険性を人間に及ぼす自然現象である。どんなに予防対策をとっても、人が海の自然の恵みを得る生き方を望む限りは、何時その地球の脅威が襲いかかるかは予測できないのである。津波がどんなに恐ろしかろうとも、その危険性を世代を超えて、如何に未来に伝え続けられるか。そして如何に犠牲を少なくするかに掛かっているものであろうと思う。地震は地球が生きる地球の生命の姿であろう。専門家に、素人が言うべき事でないとお叱りを受けよう。しかし納得できない事が多過ぎるから。

津波について再び。 今回の地震についての記事は、実はNHKのスペシャル番組の再放送の津波観測データ映像を見て、書こうと思った。津波観測計のデータ(気象庁?)で大津波波形が観測されている。その番組の解説で、専門家の視点が大津波のピークに固執しているように思えた。私が一番気になる点は、波のピークより、その前に現れる海面の沈下現象である。その波形の概形を時間軸で書くと、右図の様である。ピーク点はpで、その前に海面が先ず沈降するd点が現れる。この海面の沈降がどの様な意味を持つかは大変重要な『津波』解釈の要点になると考える。この沈降が地震震源地から海の全面に広がる。水は水面の高低差が強い波動として広大な範囲から地震震源点への水の流入を引き起す。その水の合成が大きな津波の山を産むのである。海岸点での地震時刻から遅れて生じる『引き波』の遅れ時間Tに対して、大津波が到達するのはほぼ2倍の2Tの時間後になるだろうと考える。厳密には少しいろいろの要因が含まれるであろうが。この引き波の、海面沈降現象の意味を如何に捉えるかが重要である。大津波の発生原因を探る で述べたように、地震の怖さは震源が海底時の津波である。そこに示したスマトラ島沖地震時の海底写真を見ても、地盤の跳ね上がりと言う痕跡が見えない事である。地震時の陸上での現場写真を見ても、殆ど山が崩れて没落するとか、地割れでの地上の亀裂など、跳ね上がりよりほとんどが陥没現象を示している。今回の東日本震災の地震震源地点の海底写真が何故示されないのか極めて遺憾に思う。スマトラ沖地震の海底写真を撮ったのは海洋調査船「なつしま」とある。もう7ヶ月も経過してしまったが、貴重なデータが得られると思っている。【(2014/06/14追記) 実は、この記事を書いた時には、すでに『しんかい6500』で海底調査が済んで公開されていた。東日本大震災海底亀裂等で検索すると写真がある。海洋研究開発機構の調査結果である。調査結果は予想通りの海底亀裂を鮮明に捉えていた。その亀裂は地球が海底を引き裂くのである。空気の無いところで、しかも5000m以上の高水圧の中に真空空間を岩盤間を切り離して作るのである。そんなパワーは地球の無限の秘力がなす業である。】泥で埋まる前に「海底亀裂」の現場が残っているだろうと期待している。あくまでも素人の私が感じる疑問であり、自分流の解釈であるが、自然科学の専門性には、往々にして専門と言う市民の入り込めない「遮蔽門」が立ちはだかっているように思う。『学問』の『問』であって欲しい。

(2014/06/24 追記) 東日本大震災から3年が過ぎた。何度も地震のことが気掛かりで、また地震発生の原因を地球中心核の熱源供給の地球の生命活動として書き記した。

大津波の発生原因を探る

(海底沈没に関する計算式の追記。2013年2月7日)少し海底陥没に基づく津波エネルギーの強度計算をした。道草問答(5)津波と真空破壊力

(引き波に関する追記 7月8日) 大津波の主原因を、震源地の海底の地割れと解釈している。-7月6日23:23時の産経ニュースに、激しい引き波、海底露出、南三陸町の住民撮影ーと言う記事で海底露出の写真が載っていた。しかし気になる点が有る。3月11日午後5時23分(遠藤さん撮影)と言う時間について何故かと気になる。5時過ぎであれば、津波の襲来以降の引き波と言う事になる。それなら、津波の引く状況を海岸で撮影した事になる。津波の襲来に合わずに、津波の引き波を追っかけて来て、海岸線で撮影した事になる。もし、時間が15時23分ならば、私が指摘する、大津波の主原因の引き波と解釈できる。震源地での海底の地球の巨大な強力パワーによる真空地割れ空間が生じて、その真空空間吸水エネルギーが海水を猛烈に吸い込む事になり、それが海岸線まで波及すると見るのである。その現象が海岸線での海底露出の引き波である。もし今回の『産経ニュースの写真記事の時間が15時23分』ならば、津波主原因の引き波の証拠と観たい。

(2016/11/25)追記。震源域の深海底に亀裂 その海底亀裂が巨大津波の発生原因である。

(追記ー2011/05/24)この項は エネルギーで見る世界ー津波ー 以後の地盤沈下を見ての解釈を書き記した。前に『奥尻島沖地震』から大津波の原因は地震地点での海溝の陥没か大きな地割れが主原因と観ていた。その後に、スマトラ島の大津波を見てその観を強く抱いた。しかし今回の日本の大津波については、沿岸部の陸地での地盤沈下が大きくテレビで報じられていた。だから地震地点の海溝の地割れは『津波の主原因』ではないのかも知れないと解釈した。しかし、その後のいろいろの報道から考えて、やはり今回の「大津波の主原因」は地震震源地の海底における『大陥没・地割れ』であろうと解釈する。それはその海底の調査しか明らかにする術は無い。大きな波高値の海面上昇は海底沈没に拠る、その地点の海底の水圧エネルギーの大きさを考えれば、その海底に地球の地殻変動力で1㎥の『真空空洞』が出来たとしたら、どれだけの『瞬時エネルギー』を発生したと考えれば良いでしょうか。『真空空洞』は人力で想像することだに無理な莫大なパワーなのである。それ以外あれだけの津波災害を引き起すパワーは世界に考えられない。自然の力は人間など及びも付かない世界を秘めている。

『詩心・・』第158号 水 その実相 に津波が海底陥没に拠ると言う記事を書いた(2005.1.20)。その図を再掲する。今回は、説明なしで図のみを示す。さらに、2004年12月26日の「スマトラ島沖地震(マグニチュード9.2)」の大津波の原因として、私の解釈を裏付けると考える新聞記事の写真を載せさせてもらう。それは『朝日新聞記事、2005年3月30日付』に載った記事である。