表面最大加速度

表面最大加速度（ひょうめんさいだいかそくど、英語: peak ground acceleration, PGAと略される。また design basis earthquake ground motion、DBEGMとも）とは、地震での地表での加速度の最大値の測定値であり、地震工学における重要な入力パラメータである^[1]。単に最大加速度と呼ばれる事も多い。

震度と同様、ある場所においてどれだけ強く地面が揺れたかを表すものである。マグニチュードとは異なり、地震全体のエネルギーを示すものではない。

地震においては建築物やインフラストラクチャーの被害は、地震のマグニチュードよりも、地震動により強く関係する。中程度の地震では表面最大加速度が被害の最大の決定要因である。強い地震では被害は表面最大速度により強く依存する^[2]。

物理的説明

地震において地面は水平2方向と垂直方向に振動する。表面最大加速度はこれらの加速度である。他方表面最大速度は最大の速度、最大変位（peak displacement）は地震の前後でのずれた距離である^[3][4]。これらの値は地震により異なり、また一つの地震でも、場所により異なる。違いの要因には断層の長さやマグニチュード、震源の深さ、震源からの距離、地震の続いた時間の流さ、揺れの周期、地質が含まれる。震源の浅い地震では、中深度よりも強い揺れ（加速度）を生じる。これは地表に近いところでエネルギーが解放されるためである^[5]。

表面最大加速度はg（重力加速度、ジー）やm/s^2[3]、ガルを単位として表される。1ガルは0.01m/s²に、1gは981ガルに等しい。

地質は最大加速度に強く影響し、数kmの範囲内でも極端に変わり得る。特に中程度から強い地震ではそうである^[6]。表面最大加速度を左右する条件は複雑であり、同程度のマグニチュードの地震でも全く異なる結果になり得る。中程度のマグニチュードの地震がより大きなマグニチュードの地震よりも大きな表面最大加速度をもたらす事も多い。

表面加速度は3方向で計測される。垂直と、直交する水平2方向（しばしば南北と東西にとられる）である。これらの各方向ごとの最大加速度が記録され、各々の最大値がしばしば報告される。あるいは結合値を報告することもできる。水平表面最大加速度は、2成分のうちで大きい方を選ぶ、平均を取る、またはベクトル和、のいずれかで得られる。垂直成分を考慮することで、3成分の値を得る事もできる。

地震工学では、有効最大加速度（英語: effective peak acceleration, EPA）もよく使われる。

測定値と体感の比較

→詳細は「震度」を参照

最大加速度は加速度計による測定値である。強さの尺度としては体感を用いる、つまり目撃による報告、感じた揺れの強さ、起こった損害を用いるものもある。両者には相関があるが、単純に一致する訳ではない。

過去の大きな地震での最大加速度

最大加速度 （一方向）	最大加速度 （ベクトル和）	マグニチュード	震源の深さ	死者	地震
2.7g[7]	2.99g[8][9]	9.0	30km[10]	15000以上[11]	2011年東北地方太平洋沖地震
2.2g[12][13]		6.3[14]	05km	181	2011年カンタベリー地震（2月）
2.13g[15]		6.3[14]	06km	1	2011年カンタベリー地震（6月、June 2011 Christchurch earthquake）
	4.36g[16]	6.9/7.2	08km	12	2008年岩手・宮城内陸地震
1.7g[17]		6.7	19km	57	1994年ノースリッジ地震
	1.47g[18]	7.2[19]	66km[19]	4	2011年宮城県沖の地震
1.26g[20][21]		7.1	10km	0	2010年カンタベリー地震
1.01g[22]		6.6	10km	11	2007年新潟県中越沖地震
1.01g[23]		7.3	08km	2415	1999年台湾大震災
0.8g		6.8	16km	6434	1995年阪神・淡路大震災
0.78g[24]		8.8	23km[25]	521	2010年チリ地震
0.6g[26]		6.0	10km	143	1999年ギリシャ地震（1999 Athens earthquake）
0.51g[27]		6.4		612	2005年イラン地震（2005 Zarand Earthquake）
0.5g[17]		7.0	13km	92000 - 316000	2010年ハイチ地震
0.438g[28]		7.7	44km	27	1978年宮城県沖地震
0.367g[29]		5.2	01km	9	2011年スペイン地震（2011 Lorca Earthquake）
0.25 - 0.3g[30]		9.5	33km	1655[31]	1960年チリ地震
0.24g[32]		6.4		628	2004年モロッコ地震（2004 Morocco earthquake）
0.18g[33]		9.2	23km	143	1964年アラスカ地震