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SCIENTIFIC AMERICAN January 2006

"Tsunami: Wave of Change"

「巨大津波の襲来を予測する」より抜粋

By Eric L. Geist /Vasily V. Titov/Costas E. Synolakis E. L. ガイスト /V. V. ティトフ/C. E. シノラキス
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On December 26, 2004, a series of devastating waves attacked coastlines all around the Indian Ocean, taking the largest toll of any tsunami ever recorded. The surges decimated entire cities and villages, killing more than 225,000 people within a matter of hours and leaving at least a million homeless. 2004年12月26日,一連の津波がインド洋周辺全域の沿岸地帯を襲い,史上空前規模の犠牲者を出した。津波は町や村を全滅させ,数時間のうちに22万5000人以上の命を奪い,少なくとも100万人が路頭に迷った。
This shocking disaster underscored an important fact: as populations boom in coastal regions worldwide, tsunamis pose a greater risk than ever before. At the same time, this tsunami was the best documented in history--opening a unique opportunity to learn how to avoid such catastrophes in the future. From home videos of muddy water engulfing seaside hotels to satellite measurements of the waves propagating across the open ocean, the massive influx of information has reshaped what scientists know in several ways. この衝撃的な災害は,1つの重要な事実を浮き彫りにした。世界中で沿岸地域の人口が急増すればするほど,津波は今まで以上に大きなリスクをもたらすということだ。また,この津波は,史上最も克明に記録された。これらの記録は今後の津波災害を避けるための手段を探る絶好の材料となった。例えば泥水が海辺のホテルを一呑みにするさまを捉えた観光客のビデオや外洋上を伝播する波を捉えた人工衛星のデータを含めた膨大な情報によって,科学者は津波の予測に関する新たな知見を得た。
For one thing, the surprising origin of the tsunami--which issued from a location previously thought unlikely to birth the giant waves--has convinced researchers to broaden their list of possible danger areas. The new observations also provided the first thorough testing of computer simulations that forecast where and when a tsunami will strike and how it will behave onshore. What is more, this event revealed that subtle complexities of an earthquake exert a remarkably strong influence over a tsunami's size and shape. The improved models that have resulted from these discoveries will work with new monitoring and warning systems to help save lives. 一例を挙げるなら,この巨大津波の発生地点だ。これまで発生することはないと考えられていた場所で起こっていた。これによって世界中で巨大津波が発生する危険があると考えられる想定危険地域が拡大された。津波が到達する場所や,陸上での津波の挙動を予測するコンピューターシミュレーションについて,新しい観測結果をもとに史上初めて詳しく検証された。さらにこの津波によって,地震の発生の仕方のわずかな違いが津波の規模と形状に大きな影響を及ぼすことも明らかになった。こうした発見から導かれ,改良された津波予測モデルは,新たな監視・警報システムと連携して,人命を救う助けとなるだろう。
Researchers have long known that the breeding grounds for nearly all tsunami-generating earthquakes are subduction zones. Marked by immense trenches on the seafloor, such areas form where one of the planet's outer shell of tectonic plates plunges underneath another. Gravitational forces and the motion of viscous material deep within the earth's mantle work to keep the plates moving past each other, but friction in the shallow crust temporarily locks them together. As a result, stress builds up across the vast interface, or fault, between the two plates. Sometimes that stress is relieved suddenly in the form of a large earthquake. The bottom plate dives farther down, snapping the top plate violently upward--and the overlying seawater goes along for the ride. The size of the resulting tsunami depends on how much the seafloor moves. Once generated, the tsunami splits in two; one moves quickly inland while the second heads toward the open ocean. 津波を発生させる地震のほとんどは,地球の表面を構成するプレートの沈み込み帯で発生する。沈み込み帯の特徴は海底に巨大な海溝があることで,こうした地域はプレートが別のプレートの下にもぐり込む場所だ。重力と,地球のマントル内部奥深くにある粘性物質の流れがプレート同士を絶えず動かすが,表層の地殻部分の摩擦はプレート同士を一時的に固着させる。その結果,2つのプレート間の広大な接触面である断層に大きな圧力が蓄積する。そうした応力はある時,大地震という形で一気に解放される。下側のプレートがさらに深くもぐり込むと,やがて上側のプレートが上にかぶさっていた海水もろとも,上に向かって激しく跳ね上がる。これが津波だ。津波の規模は海底がどれだけ変動したかによって決まる。津波が発生すると,猛スピードで陸に向かう波と外洋に向かう波に分かれる。
In the eastern Indian Ocean, off the west coast of Sumatra, Indonesia, the India Plate slips below the Eurasia Plate along the Sumatra subduction zone. Southern parts of this fault zone have produced large (magnitude 9) earthquakes in the past, most recently in 1833; Kerry Sieh of the California Institute of Technology and his colleagues have found ancient coral reefs uplifted by these events. Experts were on the watch for another large shock there. インドネシア・スマトラ西岸沖の東インド洋では,インドプレートがスマトラ沈み込み帯に沿ってユーラシアプレートの下に滑り込む。カリフォルニア工科大学のシー(Kerry Sieh)らは,隆起したサンゴ礁の地質学的記録から,この断層帯の南部で,直近では1833年の地震をはじめ,これまでにいくつかの大地震(マグニチュード9クラス)が発生していたことを突き止めた。この南部地域で大地震が起こることは想定されていた。
But they were puzzled when the tsunami-producing event of December 2004 originated in the upper part of this region, just northwest of Sumatra. Prior records had shown much slower motion along the offshore fault there, so it was unclear that stress could ever build up enough to result in such a violent tremor. Yet later analysis revealed that the magnitude 9 shock raised a 1,200-kilometer stretch of seafloor by as much as eight meters in some places as it unlocked a California-size area of the fault zone--displacing hundreds of cubic kilometers of seawater above normal sea level. As a result, investigators now are considering possible additional tsunami threats near Alaska, Puerto Rico and other similar subduction zones. しかし,2004年12月の大津波を発生させた地震が,すぐ北の断層帯である北部地域で発生したことで多くの専門家は当惑した。地震記録を見ると,沈み込み帯の北部沿いの運動はかなり緩慢だったため,これほど激しい地震を生み出す力が蓄積されるとは想定外だった。とはいえ,その後の解析でマグニチュード9.0の衝撃が,海底を長さ1200kmにわたり,場所によっては8mも持ち上げて,日本に匹敵する面積の断層帯を揺るがし,その過程で何百km3もの海水を押しのけたことがわかった。このことから,現在では,アラスカやプエルトリコなどの同様の沈み込み帯の近辺にも大津波が発生する可能性があると考えられている。
The Sumatra-Andaman shock began at 7:59 a.m. local time, and soon a global network of seismic stations alerted the Pacific Tsunami Warning Center in Ewa Beach, Hawaii. Although geophysicists there were some of the first people outside the region to learn of the earthquake, they had no way to confirm that a deadly tsunami was surging across the Indian Ocean until they got the first news bulletin of the catastrophe unfolding. スマトラ沖地震は現地時間午前7時59分頃に始まったが,ほどなく世界中の地震観測ネットワークで記録され,ハワイ州エバビーチにある太平洋津波警報センターに伝送された。同センターの地球物理学者たちは地震発生をいち早く知ったが,大惨事の光景をテレビで見るまで,インド洋で津波が発生したことを確認するすべがなかった。