四国沿岸における平均潮位の変動について

四国沿岸にかける平均潮位の変動について勢
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~
での平均潮位の差から地震?と伴う地盤変動の状態を研究
1
. まえがき
し注目すべき結果を得ているの. 第 2の万法では清水晴
‘潮位の観測から地盤の垂直変動を知ろうとする場合に
氏の気圧,風向速,降水,水温との相闘にマついて求めた
は,気象学的,海洋学的原因によっておこる潮位の不規
ものがある4)
則変化を取りのぞかねばならない.
本調査では四国沿岸に散在する潮位観測所の資料と気
これには大別して二つの方法が考えられている.その
圧,水温,海水密度との関係を統計的に求め,それによ.
Iは地盤変動域にくらべてより広い範囲で気象学的,海
って補正された平均海水面の変動についてとりあつかっ
洋学的原因による不規則変化が共通しているという考え
1
9
4
6D
e
c
.2
1
) 以後の地盤変動お
たもので南海道地震 (
のもとに,潮位変化の類似した Group ごとに異常潮の平
よび北四国沿岸における近年の潮位上昇の現象について
均を求め,それを個々の潮位から引去る万法である.
調査しようとしたもので:ある.
その 21乙潮位と気圧,水温風,降水等との関係を統
四国沿岸には県,建設省,気象庁関係の潮位観測所20
計的に求め,これから潮位の年周変化を推定する方法で
数か所が散在しているが,そのうち精度の良いもので比
ある.
較的観測期間の長いものを選んだ結果,第 1表に記じた
1
9
5
0
年ころまでの四国沿岸の潮位変動については河角
広博士が第 1の万法主適用して解析されており 1九 ま た
よう・な 11か所の資料を使用することとした.それぞれ
の場所は F
i
g
. 5を参照されたい.
佐野俊一氏は愛知県沿岸の検潮所についてと記 2万法な
どを適用して比較し,目的によっ:ては第 1
の方法がすぐれ
ていることを示している 2)
万法による潮位の共通変化域を実際にしめし,その域内
ReceivedF
e
b
.3
.1
9
6
0
.
締高松地方気象台
卦
~
また津村建四朗氏は第 1の
2
. 相関法による潮位補正
潮位の年週変化は主として気圧,水温,海水密度の影
響によるものと考え,瀬戸内側では多度津の水温,密度
と高松の潮位,気圧の関係,太平洋側では清水の潮位,
気圧水温,密度のそれぞれ相関関係を求める.計算に用
-"2
1ー
5
6
験 震 時 報
2
5 巻 2号
Table 1
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J
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いた統計期間は,南.海道地震後の変動期をのぞ、いた 1
9
5
0
年 1月より 1
9
5
7年 1
2月までの 96か月である.
偏相関係数は
潮位を x,気 圧 y,
.水 温 z,密 度 t と し , そ れ ら の
RZ
官
年 平 均 値 を え y, Z, t とすると ,x に関する y, z,
、
/
1.zt=一,、ほ石弓jJ'fzzut=rX
Rxz
t の回帰平面の万程式は
ぷ -x=P(y-y)+T
w(z.-z)+ρ(
t
t
)……(1)
Table2
. Numericalr
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n.
betweenP,Tw andρ
.
・であらわされる.
いま x,y, z,tの聞の単相関係数をそれぞれ
Shimizu
7
・
xy,
rxz,rxt,rzy,……とすると,それらを元素とする行列式
Ot
r
X
1
1
1
4
1
.
.15
44
3
.7
1
0.58
-0.748
1
4
.
2
2
4
.73
6.94
O
0.59
一 .
8
1
4
rxz
rxt
ryt
ryz
rty
0.868
-0.614
-0.675
0.508
-0.634
0.890
-0.476
-0.806
O
.5
7
7
-0.399
0.540
0.437
-0.686
時
7
0.084
0.705
0
.
6
3
1
0.250
持
'
0
.
6
6
5
O
.1
3
0
袋発
0.602・
.
0
.
7
2
4
1
.8
90
-0.985
-0.628
L380
-1.6
75
Ox
Rは
R
=
= Irxx
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x
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1 ryy rZ/
1 rty
rxz ryz
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C
'
t r/
1t
rzt
r
z
t
より rxx,rxy, rxz, rxtの余因数をそれぞれ Rxx, RX
,
/
1
Rxz,
Rxt とすると,
rx・
y
z
t
r
x
.
y・
z
t
rxz・
/
1t
(
1
) 式 の 偏 回 帰 係 数 P, TyJ, P は
最小自乗法により
p σ x Rxy
'
(
7/
1 Rxx'
=-
w
=
;
;
:
;
;頁二,
rxt・
1
t
1
/
z
σ
S2X'yz
σx Rxt
σx Rxz
1
ρ
(
Jt 頁五・
Pcm/mb
T叩 cmrC
であらわされる.
ρcm
こ 'd
と σx, σ
,
/
1 σz, (:J't は x,y, z, tの 標 準 偏 差
Takamatsu
である.またこの P,.
.
T
w, ρ を そ れ ぞ れ 気 圧 係 数 , 水
Remarks:Themarks掛 and恭 i
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t
.
温係数,密度係数と呼ぶことにする.
(1)式で求められる
x-xの標準偏差
S2,
'
C
'
1
/z
tは
S2zrd-5
1
、
Xx
.
L
また重相関係数は
つ
﹃
ハ
つ
υ﹃
5
7
四国沿岸における平均潮位の変動について一一一佐藤
Table3
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S
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(Takamatsu)
.
91
ー2.41-0.91 0
.11 0
.
6
cm 10.213.012.110.71-0.71-0.81-1.ひ│ー 0
S
i
d
e,c
i
fP
a
c
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f
i
cOcean
1-0.316.'410.51 1
.01-1
.01-1
.61-0.710.51-1
.71ー 0
.
91-0.21 0
.
2
(Shimizu)
cm
Rxt
rxt・
yz=ーゾ芯戸 Rtt'
1
9
4
64
74
8.
1
9
5
0引 5
25
35
45
55
65
7
T
B
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E
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吋
1L
PM
柄
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F¥M
HU
炉
各相関係数の有志性の検定には t一分布より
PM
︼
ベt
n
r
より計・算される.
W F 2 t
戸 = 9 6 9 t戸
AE4
5
ed. wa
.
t
.
e
r
de
叫
P=0.990cm/mb
に比較して,清水,高松とも若干小さい.水温,密度の
O
められた値ー
パ
﹂
Table2からわかるように気圧係数 P は静力学的に求
TElli
nuuν
d
f M比
抗試
十U
0﹄ 川
同
&削 1
¥
υ
,[:のようにして求められた数値を示せば Table2のよ
うになる.
w
ω
を用いた.
i
影響も無視することはできない.
こ の よ う に し て 求 め ら れ た 潮 位 補 正 係 数 P, T~也、 ρ
はそれぞれ高松に近い検潮所,清水に近い検潮所に対し
て共通なものと考えると,前者にぞくする group と し
F
i
g
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. S
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e showing Takamatsu, lower l
i
n
e
.
Shimizui
neachelement
て,小松島,豊益,新居浜(1) (2),後者にぞくする-
group として松山,郡中,宇和島,高知 (1) ( め に
分けられる.
このような分類は実際の潮位変化の類似から区別した
かえないとして計算に入れなかった.
ものと同ーとなるので合理的な方法であるとおもう.
このようにして補正された潮位の永年変化をみると,
9
5
0年以後に観測が始められているが,それ
大部分が 1
~
3
. 補正潮位の示年変化
9
5
0年 ζ 与を境
以前の観測値のあるところと比較して, 1
としてその状態がかわっていることに気がつく.すなわ
補正された月平均潮位の年平均値についてさらに気圧,
水温,密度の永年変化にともなう変動を補正しなければ
9
5
0年ころまでの潮位上昇期間とそれ
ち南海道地震後 1
ならない (
F
i
g
. 1参照).
からあとの比較的変動の小さい期聞に分けられる.
1
9
5
0
年ころまでの潮位上昇期聞については「四国地万
さきに求めた係数 P, Tw,ρ より年平均潮位にほど
地盤変動調査報告書め」にくわしく述べられているが,
こすべきそれぞれの永年変化の補正値の合計は Table3
9
Q
O年を境之して洗
その結論に述べ τいるように, 1
に示ずとおりとなる.
F速
こ向っている事実から,
度が小さくなるかまたは逆に恢復 l
F
i
g
. 2は各地の年平均潮位の変化図ですでに補正さ
l
o
t しであるが, Table3から 1もわかるよ
れたものを P
南海道地震の影響による地盤凶下に対する危倶は一応去
うに補正値の合計ほ南海道地震後 2, 3年はプラスであ
ったとみてよい.
また宇和島ではこの間潮位の年平均上昇率 4
.
5cm,
とはマイナスが続いている.
二昇率が大
高松では約 5cm であって高松付近での潮位 l
なお,天文学的に考えられる潮位の周期的変化につい
8
.
6年その凶日本での潮高は'0.8cm以下な
ては,週期 1
きかったこと,またこの聞に高知付近の降起域を│徐し、て
どの結果が報告されておりへ
四国全体がゆちしずみ的に抗下したことが想像される.
ここでは無視してさしつ
ワ
q
o
hM
58
験震│時報
2
5巻 2 号
1
戸647$4
9臼5
1
5
2臼5
45
5
5
6
5
7
1
9
4
8
1949
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9
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0
1
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1
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1
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1
9
3 1951-57
215 50-57
1
8
6 50-57
252 51-57
288 51-57
Kochi (
1
)
十O
.1
3
+0.34
-0.43
0
O.60
一 .
7
5
5
.9
12.4
4.5
4.6
4.3
233
1
7
8
1
2
3
1
3
0
1
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5
50-57
49-57
5
0
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"
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5
7
50-57
505
7
Kochi (
2
)
、0
.
.
5
1
1
.7
1
1
5
51-57
この 1
9
5
0年前後の潮位変換期をさらにくわしくみるた
め清水,宇和島,郡中,高松の補正された月平均潮位を
,
i
g
. 3か ら わ か る よ う に
つくってその変動をみると, F
最高潮位の起った時期は,
清水では 1
9
4
9年春,宇和島
では 1
950年夏,郡中で同じく 1
9
5
0年 夏 こ ろ , 高 松 で
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+0.64
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十0
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-Takamatsu
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2
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a
c
ls
1950
年秋であることがわかる.つまり南海道地震による
地盤変動は清水付近で最も早くおさまり,次に宇和島,
一次式
高松と!順次北上:じていったのではないかと考えられる.
L=Lo十 α
(
t:年)
この最高潮位線北上の槙向は F
i
g
. 7の等潮位線の移動
であらわし,各検潮所の α,L
o,および分散 S を計算
9
4
7年以後ひきつどき北上していったことがわ
からも 1
すると Table 4のようになる.
かる.
~
このような潮位変化係数 α は一見して地理的にまとー
こ高
まった分布をしているようにみえるので,いま横軸 I
4
. 補正潮位の示年変化
郡中港では 1949年以降,小松島,新居浜(1) (2),
知l
を基点として西まわりに四国沿岸に沿う距離をとり,
l
o
t すると F
i
g
. 4が得られる.
縦軸に α をとって P
すなわち α 氏比較的なめらかな I
t
l
l線上によくのって
高知 (1) (2) では 1
9
5
1年以降,その他のところでは
1950
年以降の補正された年平均潮位の永年変化の傾向を
こ
1
=
1閥沿岸付近で α は正の最大,
おり,新居浜,高松の l
- 24ー
凶国沿岸におけ石平均潮位の変動ιついて一一佐藤
E宅三 EZ
EE E露
4
αぉ::~モ言 zgfE??2
+CB
│
q
ii
日本と東日本で相異ることを指摘し,その機構が流速の
E
5
8
変化等による海洋学的原因によ石ものであろうと述べて
いる 6) また宮崎正衛氏が西日本の潮位の変動について
研究された結果によれば7) 1
) 潮位の永年変化の傾向お
¥ l
ノ;0-、
よび不連続的な変化は,主として地盤変動によっておこ
ス¥<o
る. しかし年々の変化については地盤変動との関係は断
-i:?│/¥│
二三品ー〆
5
9
) 潮位変化から進行的変化を差ヨ l
いた残
言できない. 2
、
す
差は主とじて海水密度,気圧および海流の変化の影響と
してほぼ説明される,といっている.
100K
r
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四国沿岸の場合,豊予海峡および紀伊水道を北上して
F
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fαalong t
h
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s
t
o
fShikoku I
s
. (
1
)
瀬戸内海に侵入じた黒潮の合流地点が燈灘東部であるこ
と,しかもこの付近で大潮差が最大であるこよと何らか
の関係がありそうである.
高知l
西万沿岸で負の最大となっており,その間の沿岸で
も局地的変化は少ないとみてよい.問題は適当な検潮所
付
のない室戸岬および高縄半島の運動であるが,室戸削i
また燈灘沿岸ば地質学的にいって四国を東西に定る中
9
5
0年以前には東大震研によってしばしば傾斜
近では 1
央構造線がこの海岸と一致しているところでその北方
観測が実施されたが,それ以後については室戸岬は地質
には阿讃山脈の北館を東西に走る断層が憶灘に没し,そ
的にも同じである足摺岬と同じ運動を続けているものと
れら二つの断層によって階段状地形をなしていることが
解釈されるから,現在若干上昇しつつあると考えると潮
沈降海岸といわれる理由であり,したがってそれは潮位
位傾向は負となり"傾向としては上記の曲線に一致する.
上昇の直接の原因であるといってよい.,
高縄半島先端には波止浜に県土木出張所の潮位観測所が
一方水準測量改測の結果 9) によると高知平野西部では
あるが観測期間短かくかっ資料不正確であるのは残念で
南海道地震によって最大沈下を示.したが,その翌年から
ある.
逆に上昇をはじめ現在もなおその状態がつどいているら、
Fig.4の結果から α の水平分布図をつくると Fig.5
しい. この高知平野および室戸足摺両半島の諸南海道地
震にともなう顕著な出下隆起の相対運動は,慣習的地盤
が得られる.これらの図からわかるように α=0の位
変動として知られている~;
:
.
置は四圏西岸では松山よりやや南方佐多岬付近,四国東
潮位永年変化の機構は上述のような原因が考えられる
岸では小松島よりやや南より,京生田岬付近とみられ,
α でその
この両地を結ぶ線を境として北四国沿岸では +
が,それが果して地盤変動によるものか否かは,四国全
.最大は 陰灘東部沿岸にある.また南四国沿岸でー α でそ
域にわたる水準測量の改測によって裏づけられるべきで
a
みる.南海道地震の翌年全国にわたり水準測量が実施さ
の最大は土佐湾北西部沿岸に相当する.
れたがそれから後には局部的広実施されたことはあるが,
佐野凌一氏は日本沿岸の各地の平均潮位の永年変化を
それだけではその付・近の相対的運動はわかるが,それと
取り扱ったさい,このような潮位の永年変化の傾向が,西
検潮所の潮位を対比させることは困難であり,かつ短期
J
間内の水準変動と潮位とは必ず、しも一致しないので,こ
こに取り扱った調査期間内での潮位変動を,水準測量;に
よっ τ験証することはいまのところ困難である.
~
。
。
5
. 各年の連続的海水面の変動
0.0
各検j
朝所で測定された平均海面の高さから,四国周辺
の海市の連続的な変動の模様を知ろうとする場合,読み
とり基準面 D. L.は各検潮所ごとに異っているから,
東京湾中等潮位からの高さに換算して比較するのが適当
.
.
p
'
9
である. ところが水準測量は南海道地震後 1固なされた
のみで,その後地盤変動により旬:年変動しているため,実
F
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fShikoku ~s. (
2
)
際に東京湾中等潮位からの高さの分布をつくると F
i
g
.
-
2
5ー
,
験
震
時
報
6
0
2
5巻 2号
4~乙似たものが得られる.
このままでは比較し.がたいので"便宜上 1
9
5
7年の海水
面の高さを基準として,それと毎年の潮位の高さの差を
とり四国沿岸に沿う分布をみる. こ う し て 作 っ た の が
Fig.6である.この図から各年の海水面と 1
9
5
7年の海
水面を Oとする線の交点は,年によって変らない一定の
高さの位置であるから,その交点を結ぷ線を軸として海
水面の変動がみられるわけで、あ石.
F
,、"戸一
z
z
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4V35EE5251
4vESHg
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1
9
5
1
近づ‘き 1
9
5
0年には安定の位置に達したことがわかる.
節線はさらに 1
9
5
1,2年之狭くなり,土佐湾付近に限ら
9
5
3,4年にはまた拡がりつ勺東西に振動しなが
れたが 1
9
5
8,9年には節線は沿岸からはなれて土佐湾南方,
ら1
憶灘中部に出ていったことがわかる.
1
0
Fig.7の 1
9
4
7年の図の点線は, 1
9
4
6年 1
2月 2
1日の
南海道地震に伴う地盤変動の節線であって,この地殻の
節線と潮位面の節線は,もちろん一致じているべきであ
るが,もし内陸でのこのような節線と海水面節線が結び
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s
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.
つけられるとするならば,図の破線で示されたような│塗
地内の変動が想像されるであろう.
F
i
g
:6~r.相当する各年の等潮位線|盟を作ると, Fig. 7の
Fig.8には潮位の前年との差の分布図もかかげた.各
ようになる.この図からわかるように海水面白!i'i線は,
所とも 1
9
5
6,7年にかけての潮位上昇量が目だち,とく
1
9
4
7年の土佐湾をかこむような位置から次第に拡がりつ
に新居浜,高松付近で大きいことがわかるであ与う.
9
4
9年には宇和島,清水聞の沿岸から満生
つ北上して, 1
田岬付近まで達した.その聞,潮位傾斜も次第に平衡に
→
2
6-
四国沿岸における平均潮位の変動について一一ー佐藤
れ以前では潮位の急激な上昇が続いたが, 1
9
5
0年以後は
立
.
﹃
が
可
。
つむわ担 F n H t ; t
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日凶
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穴
5
7
・5
6
6
1
緩慢な上昇または下降にかわった.'すなわち南海道地震
の影響による地盤変動は 1
9
5
0年をもって終った.
2
. 1
9
5
0
年以降の年平均潮位の変化率は,四国沿岸に
ついて対称的に分布し,豊予海峡の佐田岬,紀伊水道蒲
生田崎付近で零で,憶灘沿岸で最大上昇域,土佐湾北西
5
6
"
:
5
5
岸で最大下降域があらわれている.
5
5
5
4
の潮位偏差から,節線の振動状況および潮位傾斜を知る
3
. 1
9
5
7
年の四国周辺の年平均潮位を基準とした毎年
ことができ,それは年によって異り,節線の北上南下お
5
4
5
3
よび東西への週期的振動などがみられる.
5
3
5
2
ろいろ批判していただいた観測課各位,および資料を提
最後に,この調査の機会をあたえられた野口台長,い
供していただいた関係各位に対し厚く御礼申上げます.
ゎ
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県
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1
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ノ/イー一一一下¥
3
) 津村建四朗:平,均潮位の差から求めた地殻変動の
,
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+
1
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研究,地震, 10,No.5 (
1
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7
),p
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l Survey I
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S6
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結
. 1
.
1(
1
9
5
0
),p
5
),8
) 宮崎正衛:年平均潮位の永年変化について,
器開
、
献
佐野凌ー:愛知県沿岸の年平均潮位の変化,地震,
5
0
4
9
1
;
24
7
文
1
),6
) 四国地方地盤変動調査報告書:第 1-10輯
,
5
1
5
0
4
9
4
3
.
考
.5
5
.
中央気象台海洋報告, 3 (
1
9
5
3
),p
以上のようにして平均潮位の観測から気象潮,海洋潮
などの異常潮汐をのぞいたものについて解析検討したわ
7
) 佐野凌ー:月平均潮位の年週変化について地震,
1
9
5
2
),p
. 1
1
5
.
5,No. 4 (
‘
地理調査所:一等水準点検測成果集録, No. 1
けであるが,結果を要約すれ出次のようである.
1
. 補正された潮位の年変化は 1950年を境とじて,そ
-2
7-~
(
1
9
5
5
),Mar