マグニチュードと震度の違い|M9.9はあり得る?最大規模と世界の巨大地震

マグニチュードと震度の違い、M9.9の可能性と世界の巨大地震 自然災害を知る

情報確認日:2026年10月17日

2026年10月16日12時40分、北海道から中部地方に緊急地震速報(警報)が発表され、その後取り消されました。気象庁によると、カムチャツカ半島付近のM6.9(速報値)の地震を、速報処理でM9.9と過大に推定したためです。国内で観測された揺れは、北海道函館市の震度1でした。[1]

筆者のスマホに残った、2026年10月16日の緊急地震速報と取り消しの通知
筆者のスマホに残った緊急地震速報と取り消しの通知。出典:筆者のスマホ。

「M9.9は、本当に起こり得るのだろうか」「そもそも、マグニチュードは最大いくつまであるのだろうか」。この数字をきっかけに、地震の大きさを表す言葉を整理してみます。まず知っておきたいのは、マグニチュードと震度は、異なるものを測っているということです。

1. マグニチュードは地震の規模、震度はその場所の揺れ

マグニチュードは、地震そのものがどれほどの規模だったかを表します。一方、震度は、その地震によってある場所がどれだけ強く揺れたかを表します。[2]

同じ地震について伝える情報でも、見ている対象が違います。

比べる項目マグニチュード震度
何を表す?地震そのものの規模ある場所の揺れの強さ
どこに対応する?地震全体それぞれの観測地点
表示の例M6.9、Mw9.0震度3、震度5強、震度7
地震情報で読み取ることどれほど大きな地震が起きたか自分の地域や各地がどれほど揺れたか

気象庁は、これを電球にたとえています。電球そのものの明るさがマグニチュード、その電球に照らされた場所の明るさが震度。明るい電球でも離れれば暗くなり、同じ電球でも近くと遠くでは明るさが違います。[2]

電球そのものの明るさをマグニチュード、電球に照らされた場所の明るさを震度にたとえた図
出典:仙台管区気象台「震度とマグニチュード」3ページ。図を抜粋・画像化:Bousai Wx Lab。

実際の揺れには、震源域からの距離だけでなく、地震の深さ、地盤、地形なども関係します。規模の大きな地震でも遠くでは揺れが小さいことがあり、比較的小さな地震でも浅い場所で起きれば、その近くで強く揺れることがあります。同じ市町村の中でも、震度は一律ではありません。[2][3]

巨大地震の比較には「Mw」を使う

マグニチュードには複数の求め方があります。気象庁が主に使うのは、気象庁マグニチュード(Mj)とモーメントマグニチュード(Mw)です。

Mjは、地震計で観測した揺れの振幅に、震源からの距離などの補正を加えて求めます。比較的早く計算できますが、非常に大きな地震では規模を十分に表せなくなります。Mwは、断層がずれた面積・すべり量・岩石の硬さに関係する量から求めるため、巨大地震の規模を比べるのに適しています。[4]

この記事では、世界の巨大地震の比較や「M9.9が起きたら」という検討を、Mwを基準に進めます。今回の速報の9.9を、精密に解析されたMwの観測値として扱うわけではありません。

2. マグニチュードが1違うと、エネルギーは約32倍

M6とM7は、数字では1しか違いません。しかし、地震波として放出されるエネルギーは、標準的な関係では約32倍になります。Mが2違えば約1,000倍です。[2][5]

マグニチュードは、大きな違いを小さな数字の差で表せるようにした、対数の尺度です。代表的な差をエネルギーの目安に直すと、次のようになります。

マグニチュードの差地震波エネルギーの比の目安
0.1大きい約1.4倍
0.2大きい約2倍
1大きい約32倍
2大きい約1,000倍

このため、「M8はM4の2倍の地震」とは読めません。規模の数字を単純に割り算しても、エネルギーの違いにはならないのです。

計算の目安は、エネルギー比 ≈ 10の「1.5×マグニチュード差」乗です。これは地震ごとのエネルギー放出の違いをならした近似で、実際のエネルギーを厳密に測った値ではありません。[5]

3. 震度は0~7の10階級|震度7にも幅がある

日本の震度は、0、1、2、3、4、5弱、5強、6弱、6強、7の10階級です。現在は、人の体感や建物の壊れ方から決めるのではなく、震度計の記録をもとに算出しています。[2][6]

震度7は「これ以上揺れない」という意味ではない

震度計が算出する「計測震度」には小数があり、計測震度6.0以上6.5未満が震度6強、6.5以上が震度7に分類されます。最上位の震度7は、それ以上の値を一つの階級にまとめているのです。[6]

つまり、震度7という表示は、揺れの強さの物理的な限界を意味しません。同じ震度7でも、揺れの性質や続いた時間、建物の耐震性などによって、被害は異なります。現行の日本の震度階級に「震度8」「震度9」はありません。[3][6]

震度0から7までの10階級と、人の感じ方、家具や建物への影響の目安を示す気象庁の一覧図
出典:気象庁「震度とゆれの状況」。各震度で起こり得る現象の目安であり、すべての建物に同じ被害が生じるという意味ではありません。

「最大震度」だけでは、自分の場所の揺れはわからない

地震情報の「最大震度7」は、その地震で観測された最も大きい震度を示します。すべての地域が震度7だったという意味ではありません。

また、震度計は原則として地表や低層建物の1階に設置されています。高層階で感じた揺れが、地域の発表震度から想像する揺れと違うこともあります。海外では日本とは異なる震度の尺度が使われるため、外国の「Intensity IX」などを日本の「震度9」と読み替えることもできません。[2][3]

4. 世界最大の地震TOP3と、東日本大震災の規模

世界の記録は、米国地質調査所(USGS)が公開している「1900年以降の世界の大地震」の一覧を基準に整理します。これは地球の歴史全体の最大値を証明したものではなく、観測・解析された地震の記録です。[7]

観測記録の上位3件は、いずれもM9を超える

USGSの一覧に並ぶ上位3件は次のとおりです。日付は現地の日付を基本とし、アラスカは世界時との違いを併記しています。

順位(USGSの掲載順)地震発生日規模
1チリ地震(バルディビア地震)1960年5月22日Mw9.5
2アラスカ地震(プリンス・ウィリアム湾地震)1964年3月27日・現地時間/世界時では3月28日Mw9.2
3スマトラ島沖地震(スマトラ・アンダマン地震)2004年12月26日Mw9.1

出典:USGSの世界最大地震一覧。アラスカの現地日付はUSGSの同地震解説によります。[7][8]

東北地方太平洋沖地震も、このUSGS一覧では9.1です。 一覧では4番目に掲載されていますが、小数第1位までの公表値はスマトラ島沖地震と同じです。[7]

東日本大震災の地震は「Mw9.0、最大震度7」

東日本大震災を引き起こした「平成23年(2011年)東北地方太平洋沖地震」は、2011年3月11日14時46分に発生しました。気象庁の評価はMw9.0、最大震度7です。震度7は宮城県栗原市で観測されました。[9][2]

「USGSは9.1、気象庁は9.0。どちらが正しいの?」と思うかもしれません。マグニチュードは観測データから推定する値なので、使うデータや解析方法によって評価に違いが生じます。気象庁の9.0もモーメントマグニチュードであり、単純にMjとMwの違いではありません。[2][4][9]

この記事では、東日本大震災の国内向けの説明には気象庁のMw9.0を、世界の一覧との比較にはUSGSの9.1を使い、基準を明示します。

5. M9.9はあり得る? 地球で起こり得る最大値は

観測された最大はMw9.5です。M9.9は未観測ですが、極端な断層運動を仮定すると、それに近い規模になる計算例があります。一方、地球上で実際に起こり得る最大値は、現時点では一つの数字に確定できません。[7][10][11]

Mw9.9に近い地震を生むには、途方もなく大きな断層運動が必要

Mwの大きさに関わるのは、断層がずれた面積、平均のすべり量、岩石の硬さです。同じ条件であれば、より広い範囲が、より大きくずれるほど、地震の規模も大きくなります。[4]

USGSは、南米の沈み込み帯が約6,400kmにわたり端から端まで、平均40mすべると仮定した場合、Mw9.86になるという計算例を示しています。小数第1位に丸めれば、9.9になる規模です。[10]

これは「M9.9という数値が計算上おかしい」ということではないと示す例です。ただし、これほど広い範囲が実際に一度の地震で動けることまで確認したものではありません。発生場所や時期を予測する情報でもありません。

最大値を「M10」と言い切ることはできる?

地球上の断層には、長さや幅、たまるひずみ、すべる量の制約があります。マグニチュードの定義に決まった上限がなくても、現実の地震を無制限に大きくできるわけではありません。

USGSの一般向けFAQは、M10以上を起こすほど長い断層は知られていないとして、M10以上は起こらないと説明しています。一方、その詳しい解説には、長さ約14,000km、幅100kmの断層が平均30mすべるとMw10になるという仮定計算もあります。断層の条件を置けば規模を計算できますが、その条件を地球上で実現できるかは別に調べる必要があります。[10][12]

さらに、日本海溝から千島・カムチャツカ海溝にかけての巨大地震を対象とした研究には、モデルによって最大規模を約M10と見積もった例もあります。ただし、研究者自身が、結果はモデルや設定する値に依存し、より多くのデータが必要だとしています。これは気象庁の発生予報や、政府の被害想定ではありません。[11]

したがって、M9.9を「絶対にあり得ない」と断定することも、「M10までは起こると確認済み」「最大値は厳密にM10」とすることも適切ではありません。 観測記録の最大値と、条件を置いて推定する最大規模は、分けて受け止める必要があります。

Mw9.9は、東日本大震災の地震とどのくらい違う?

仮にMw9.9の地震が起きた場合を、標準的なエネルギーの関係で比較してみます。気象庁とUSGSの評価値の違いが見えるよう、東北地方太平洋沖地震は両方の基準を並べました。

比較の基準Mw9.9との差Mw9.9の地震波エネルギーの目安
東北地方太平洋沖地震・気象庁Mw9.00.9約22倍
同地震・USGS Mw9.10.8約16倍
チリ地震・Mw9.50.4約4倍

計算は、エネルギー比 ≈ 10の「1.5×マグニチュード差」乗による概算です。[5]

9.9と9.0の差は0.9ですが、エネルギーの目安では約22倍。観測史上最大のチリ地震と比べても約4倍に相当します。ただし、揺れの強さ、津波の高さ、被害がその倍率になるという意味ではありません。

6. もしMw9.9が実際に起きたら、何が問題になるのか

仮に日本近海の浅い海底で、非常に広い範囲の断層が大きくずれるMw9.9の地震が起きたとします。懸念されるのは、広い範囲に及ぶ強い揺れや、その継続時間、大きな海底変動に伴う津波などです。以下は既知の地震・津波の仕組みから考えた定性的な説明で、Mw9.9を想定した被害シミュレーションの結果ではありません。[3][10][13]

強い揺れの「広がり」と「長さ」が問題になる

巨大地震は、断層の破壊が広い範囲に進んでいくため、地震全体の規模だけでなく、どの場所がどの程度の時間揺れるかが重要になります。震源域に近い地域では、強い揺れが広がり、長く続くおそれがあります。[14]

高層建物では、ゆっくりした揺れが大きくなる長周期地震動も問題になります。また、地盤や斜面の条件によって液状化や土砂災害が起こり、揺れや津波の被害範囲が広ければ、停電・断水・通信や交通の障害も広域化し得ます。[3]

日本の震度の表示は、この仮定でも最上位が7です。しかし、同じ「最大震度7」という見出しであっても、強く揺れる範囲や継続時間まで同じになるわけではありません。

津波の高さは、マグニチュードだけでは決まらない

広い海底が大きく上下に動けば、大量の海水が動かされ、大きな津波につながります。ただし、実際の津波は、震源の位置や深さ、断層の向き、すべり方、海底・海岸の地形によって変わります。[13]

そのため、M9.9という数字だけから「日本全国が震度7になる」「津波が何mになる」とは計算できません。次の章に掲載する当時の過大予測の画面も、現実のMw9.9の地震を再現した防災シミュレーションとして使うことはできません。

被害を具体的に見積もるには、どこで、どの範囲の断層が、どの方向へ、どれだけ動くかを設定する必要があります。巨大な規模を知ることと、自分の場所の揺れや津波を知ることは、つながっていますが同じではないのです。

7. 緊急地震速報は何を予測する? 今回の原因と限界

緊急地震速報は、すでに発生した地震の波をとらえ、これから各地に届く強い揺れを予測して伝える情報です。地震が起こる前に発生を予知する仕組みではありません。

基本は、先に届くP波を観測し、震源や規模、各地の揺れを短時間で推定する方法です。現在は、すでに観測した揺れから近くの地域の揺れを予測するPLUM法も使われています。[15]

速報だからこそ、間に合わない場合や推定誤差がある

速報から強い揺れまでは、一般に数秒から数十秒程度しかありません。震源に近い場所では間に合わないことがあり、巨大地震では断層がまだ動き続けている段階で予測するため、初期データだけで全体の規模をとらえる難しさがあります。[14]

一般論として、時間的・距離的に近い複数の地震を区別できず、規模を大きく見積もることもあります。ただし、それを今回の確認済みの原因に置き換えることはできません。

今回の原因は、遠方データの扱いと震源の食い違い

10月16日の事案について、気象庁は、遠方の地震に国内用のマグニチュード算出式を適用したことと、マグニチュードの計算・震度の予測に異なる推定震源を使ったことを説明しました。後者は、実際に2つの地震が起きたという説明ではありません。[16]

さらに、震源から700km以上離れた観測点をマグニチュードの計算から除く機能が、正常に働いていなかったことも判明しました。気象庁は16日21時30分ごろに緊急対策を行い、今回の地震で警報が発表されなくなることを確認したとしています。速報一般の限界に加え、今回は具体的な機能の不具合が確認されています。[17]

次の画像は、取り消された過大予測の表示です。実際に観測された震度分布ではありません。

リアルタイム地震ビューアーの2026年10月16日12時42分44秒更新画面。後に取り消された過大予測の表示で、観測震度の分布ではない
出典:リアルタイム地震ビューアー(kotoho7)。2026年10月16日12:42:44更新の画面。取り消された過大予測を含む当時の表示であり、実際に観測された震度分布ではありません。

ドコモの利用者に届かなかったのは、配信側の不具合

ドコモは、従来と一部形式が異なる受信データを、同社システムが正しい情報として認識できず、対象地域へエリアメールを配信できなかったと説明しています。気象庁の過大予測と、ドコモ側での不配信は分けて考える必要があります。[18]

10月17日12時30分時点の発表では、従来の形式なら正常に配信されることを確認し、今回の形式にも対応する改修を同日中に完了する見込みとしていました。

8. 地震情報を、自分の行動につなげるために

地震情報を読むときは、まずマグニチュードで地震全体の規模を、各地の震度で自分の地域の揺れを確認します。海の近くでは、それに津波の情報が加わります。最大震度やマグニチュードだけで、自分のいる場所の危険を決めないことが大切です。

実際に緊急地震速報を受け取ったときや、強い揺れを感じたときには、数字を読み解くより先に、頭を守り、丈夫な机の下など手近な安全な場所で身を守ります。海辺で強い揺れや、弱くても長く続く揺れを感じた場合は、津波警報を待たずに高台などへ避難してください。[19][20]

平時には、家具の固定と、部屋の安全な場所、津波からの避難先を確かめておく。地震全体の規模と、自分の場所の危険を結びつけて考えることが、数字の理解を備えへ変えてくれます。

参考資料

本文は以下の一次資料をもとに整理しました。数値の比較は本文に示した近似式による試算です。発表時点を指定した資料は、その時点の説明として扱っています。

  1. 気象庁「令和8年10月16日12時40分に発表した緊急地震速報(警報)について」、2026年10月16日14時00分。発表ページ/資料PDF。実際の地震のM6.9は速報値。取り消し通知は筆者のスマホ画面にも記録。
  2. 気象庁「震度・マグニチュード・地震情報について」。定義、電球のたとえ、国ごとの震度階級、マグニチュードとエネルギーの標準的関係、栗原市の震度7等。
  3. 気象庁「気象庁震度階級関連解説表」。震度と被害の関係、地盤・斜面、ライフライン、長周期地震動。図版は「震度について」掲載の公式PNG。
  4. 気象庁「地震情報等に用いるマグニチュードについて」。MjとMwの計算方法・長短、速報値の更新。
  5. USGS「How much bigger is a magnitude 8.7 earthquake than a magnitude 5.8 earthquake?」。標準的なエネルギー比の式 10^(1.5×ΔM)。本稿の0.9差・0.8差・0.4差の値は、それぞれ約22.387、15.849、3.981を丸めた。
  6. 気象庁「計測震度の算出方法」。気象庁震度階級表と計測震度の対応。
  7. USGS「20 Largest Earthquakes in the World Since 1900」。世界の表は同一覧の掲載値に統一。スマトラ島沖と東北地方太平洋沖はいずれも9.1。
  8. USGS「The 1964 Great Alaska Earthquake and Tsunami」。アラスカ地震の現地日時とMw9.2。
  9. 気象庁「平成23年(2011年)東北地方太平洋沖地震」。発生日時、Mw9.0、最大震度7。
  10. USGS「Earthquake Magnitude, Energy Release, and Shaking Intensity」。Mwの物理的な意味、規模と揺れの違い、南米沈み込み帯のMw9.86、Mw10に要する断層条件の仮定計算。実在する断層の連動を予測した資料ではない。
  11. Hirose, F., Maeda, K., & Yoshida, Y. (2019). “Maximum magnitude of subduction earthquakes along the Japan-Kuril-Kamchatka trench estimated from seismic moment conservation.” Geophysical Journal International, 219, 1590–1612. 原論文PDF(気象研究所掲載)。DOI: 10.1093/gji/ggz381。最大約M10は切断Gutenberg–Richter則を用いたモデルの推定で、モデル・パラメータ依存。気象庁の公式予報とは区別した。
  12. USGS「Can “MegaQuakes” really happen? Like a magnitude 10 or larger?」。非常に長い断層が必要になるという一般向けFAQ。本文では資料10・11も併せ、M10を厳密な共通上限とは扱っていない。
  13. 気象庁「津波を予測するしくみ」。海底変動・津波の計算に必要な断層条件と、地形による津波高の違い。
  14. 気象庁「緊急地震速報の特性や限界、利用上の注意」。猶予時間、震源付近での遅れ、遠方・深発・巨大地震の推定限界、複数地震を識別しにくい場合。
  15. 気象庁「緊急地震速報のしくみ」。P波・S波による基本的な説明とPLUM法。
  16. 気象庁「令和8年10月16日12時40分に発表した緊急地震速報(警報)について(第2報)」、2026年10月16日17時30分。発表ページ/資料PDF。
  17. 気象庁「同(第3報)」、2026年10月16日22時40分。発表ページ/資料PDF。700km以上遠方の観測点の除外機能と、同日21時30分ごろの緊急対策。
  18. NTTドコモ「【お詫び/第二報】緊急地震速報(緊急速報『エリアメール』)が配信されなかった事象について」、2026年10月17日12時30分時点。受信データの形式と処理の問題、従来形式での配信確認、同日中の対応完了見込み。
  19. 気象庁「緊急地震速報を見聞きしたときは」。
  20. 気象庁「津波から身を守るために」および「津波警報・注意報、津波情報、津波予報について」。

図版クレジット

気象予報士パパの防災ラボ
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