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地球を揺るがす音：地震音の原因をご存知ですか？
地球物理学、地質学、土木工学などの関連分野において、地震ノイズとは、さまざまな原因によって引き起こされる比較的長く続く地面の振動を指します。このような振動は、信号記録の解釈不可能な要素、または不要な要素であると考えられることがよくあります。地震ノイズの物理的な発生源は主に地表または地表付近にあり、ほぼ完全に弾性表面波で構成されています。
低周波（1 Hz 未満）は微小地震と呼ばれることが多く、高周波（1 Hz 以上）はピコ地震と呼ばれます。
地震波の主な発生源としては、人間の活動（交通や産業活動など）、風やその他の大気現象、河川、海の波などが挙げられます。地震ノイズは、地質学、石油探査、水文学、地震工学、構造健全性監視など、地震学に依存するすべての科学分野に関係しています。
このノイズは、地震の監視や研究、精密フライス加工、望遠鏡、重力波検出、結晶成長など、外部の振動に敏感な活動の妨げとなることがよくあります。しかし、地震ノイズには、土木構造物（橋梁、建物、ダムなど）の低ひずみおよび時間変動の動的特性を決定する、地震計を使用してさまざまな規模の地下構造物の地震調査を実施するなど、実用的な用途もあります。干渉法、河川地震学などの環境モニタリングなど。
地震音の発生源
地震ノイズの発生源に関する研究では、スペクトルの低周波部分（1 Hz 未満）は主に自然的原因、主に海洋波の影響から生じていることがわかっています。特に、0.1 Hz から 0.3 Hz の間で世界的に観測されるピークは、同じ周波数の水波の相互作用に明らかに関連しています。高周波部分（1 Hz 以上）では、地震ノイズは主に道路交通や産業活動などの人間の活動によって引き起こされますが、川などの自然発生源もこの影響に寄与する可能性があります。
1 Hz を超えると、風やその他の大気現象も地面の振動の主な原因となる可能性があります。
例えば、カメルーンでは、地震活動が低い時期に観測される非人為的活動の一つとして、サッカーファンが足を踏み鳴らすことによって引き起こされる「足の震え」が挙げられます。ギニア湾のボニー湾周辺では、26～28秒ごとに波紋が現れるが、これは急流の底流からの反射だと考えられており、波の強さの表れだ。
地震音の物理的特性
地震騒音振動の振幅は通常 0.1 ～ 10 μm/s です。全体的に評価されたバックグラウンド ノイズ モデルは、周波数に依存する特性を示します。地震ノイズには少量の実体波（P 波と S 波）が含まれますが、地表波（ラブ波とレイリー波）は地中プロセスによって優先的に励起されるため、主な成分となります。これらの波は散乱されるため、位相速度は周波数によって変化します (一般的に、周波数が増加すると位相速度は低下します)。
分散曲線（位相速度や遅延などの周波数関数）は、せん断波速度の変化と深さを関連付けるため、地下の地震構造を決定するための非侵入的なツールとして使用できます。
地震音の歴史
通常の状況では、地震の騒音は振幅が非常に小さく、人間には知覚できず、19 世紀後半の初期の地震計のほとんどでも記録できませんでした。しかし、20世紀初頭までに、日本の地震学者大森文芳は建物内の周囲の振動を記録し、建物の共振周波数を決定することができました。地震学の歴史の初期には、地球規模の 30 秒から 5 秒の地震ノイズは海洋によって引き起こされると考えられており、1950 年にロンゲ・ヒギンズによって包括的な理論が発表されました。
地震ノイズの現在の応用
科学技術の進歩、特に1990年代以降の地震干渉法の登場により、地震ノイズの応用は拡大し続けています。たとえば、周囲の振動とランダムな地震波場の分析を使用して、科学者はパワースペクトル、H/V ピーク分析、分散曲線、自己相関関数を使用して地下構造を特徴付けることができます。単一観測点法とアレイ法は、間違いなく地震学に新たな視点をもたらしました。
最後に、地震騒音は人間の活動の変化を反映し、経済発展の代理指標としても考えられています。
新型コロナウイルス感染症の影響により、人間の活動が減少したことで地震による騒音が大幅に減少し、外部環境を観測するユニークな窓となっている。今後、地震音に対する理解が深まるにつれ、自然現象のさらなる謎が解明されるのでしょうか？
