地震の図に、地中の印と、地表の印が描かれています。
どちらも地震に関係する場所ですが、同じ名前ではありません。
地中で岩石の破壊が始まった地点が震源。その真上の地表の地点が震央です。
二つの言葉を覚えたら、次は図のどこを指しているかまで確かめましょう。
震源から、真上に線を引く
地面を横から切った断面図を考えます。
地中の震源から、地表へ向かって真上に線を引きます。その線が地表と交わる地点が震央です。
ここで斜めに線を引いてはいけません。震央は「震源に近そうな地表の場所」ではなく、真上の地点です。
図の中に家や観測所が描かれていても、そこへ向かって線を引かないようにしましょう。
地図は位置、断面図は深さも表せる
上から見た地図では、震央の位置を示せます。
ただし、地図上の同じ位置に印があっても、震源の深さが同じとは限りません。
例えば、同じ地点の地下10kmで起きた地震と、地下50kmで起きた地震を考えます。震央の位置は同じでも、震源は別の場所です。
この二つを区別するには、「深さ」の情報が必要になります。
地図の印だけを見て、地下の位置まで同じだと決めないでください。
「どこからの距離か」を読み落とさない
問題に「震源から観測地点までの距離」と書かれていたら、地中の震源と観測地点を結びます。
「震央からの距離」なら、地表の震央から測ります。
震源の真上に観測地点があれば、震央からの距離は0です。でも、震源が地下にある限り、震源からの距離は0にはなりません。
例えば震源の深さが10kmなら、真上の観測地点から震源までは10kmあります。
同じ「距離」という言葉でも、出発点が違います。式を立てる前に、図のどの二点の間なのかを指で確かめましょう。
地震は、一点だけが動くわけではない
震源は、岩石の破壊が始まった地点です。
地震では、そこから破壊が広がります。破壊された領域全体は震源域と呼び、震源という一点とは分けます。
図の印が一つだからといって、「その小さな一点だけが動いた」と考えないでください。
中学受験ではまず震源と震央の位置関係を押さえ、そのうえで震源は始まりの地点なのだと理解しておきましょう。
最後に、一問だけ
「二つの地震の震央が同じ位置なので、震源も同じ場所である」
この説明で、足りない情報は何でしょうか。
震源の深さです。
地図上では重なっていても、地下の深さが違えば震源の位置は異なります。
震央から地下へ目を向ける。平面の図に、深さの情報を足して考える。震源と震央は、このつながりで覚えてください。
参考資料
編集補足：地図の点と、地下の点を対応させる
以下は、震源と震央を図で読み分けるための編集補足と自作例題です。ここでは地表を水平とみなす単純な断面図を使います。数字は説明用に設定したもので、実際に起きた地震の記録ではありません。
地図を上から見ると、深さの違う二つの点が重なって見えることがあります。地図に印が一つしかないことは、地中にも点が一つしかない証拠ではありません。深さの数字を添えた断面図へ書き換えると、平面図では分からなかった違いを表せます。
震央を求めるときは、震源から鉛直に上がった地表の点を探します。近くの町、観測所、最も強く揺れた場所を選ぶ問題ではありません。これらが図の中に描かれていても、震央の定義そのものは変わりません。
例題1：震央が同じ二つの地震
地震AとBの震央は同じ地点Pです。Aの震源はPの地下12km、Bの震源はPの地下36kmにあります。二つの震源は同じ位置ですか。また、震源どうしの鉛直方向の隔たりは何kmですか。
別の位置で、隔たりは24kmです。 地表の位置が重なっていても、深さが違います。36−12＝24kmで、Aの震源よりBの震源が24km下にあります。地図の印だけを見て同じ地点とせず、地下へ向かう線に二つの点を置きます。
この24kmは、観測地点までの距離ではありません。地下にある二つの震源の間隔です。引き算した結果が何と何の間を表すかを、図の線に書き込んで確認しましょう。
例題2：震央にいる観測者と震源の距離
震源が地下18kmにあり、その真上の震央に観測地点Cがあります。Cから震央までの距離と、Cから震源までの距離を答えてください。
震央までは0km、震源までは18kmです。 Cは地表の震央そのものにあるので、地表上の隔たりはありません。しかし地下の震源までの距離は残っています。震央距離が0だから地震波が進む距離も0、としてはいけません。
この例題では真上なので深さがそのまま震源までの距離になります。震央から横に離れた観測地点では、地中の震源から観測地点へ斜めの線を引いて考えます。そこで深さだけを距離として使うことも、地表の距離だけを使うこともできません。
揺れの数字を、位置の名前へ置き換えない
震度が最大だった地点を震央と呼ぶわけではありません。震度は各地点の揺れを表す観測値で、震央は地下の震源に対応する位置です。地盤などで揺れ方が変わるため、震度の大きい印を選ぶだけでは震央の定義を使ったことになりません。
また、初期微動継続時間を使う距離の問題では、どの距離との関係が示されているかを確認します。震源距離を扱う資料なのに震央距離として読むと、計算自体が正しくても別の量になります。位置を表す用語を、式へ入れる前にそろえることが必要です。
図の説明を、二つの文で書く
「地下の点が震源、その真上の地表の点が震央」と二つを続けて説明できるようにします。さらに「震源は破壊が始まった地点」と添えれば、地震で破壊した範囲全体を示す震源域との違いも残せます。図が簡略化されていても、点と範囲を同じ意味にはしません。
位置の問題で迷ったら、地表の線、地下へ伸ばす線、観測地点への線を色や線種で分けます。数字を増やす前に、何の点を結ぶ線なのかを決める。それが、似た名前を図の中で使い分けるための確認になります。