Jäljitä maanjäristyksen “jalanjäljet”! Paljasta salaisuudet isoseismaalikäsin luonnostetulla kartalla

Olen Kuwako Ken, Tiedevalmentaja. Jokainen päivä on kokeilua.

Maa- ja merialueiden tapahtumista puhuttaessa sanotaan joskus, että ”maanjäristys on elävä olento”.

Miten syvällä maan alla tapahtuva ilmiö oikein välittyy maanpinnalle? Pelkkä uutisten tärinävoimakkuusraporttien katselu ei riitä. Järjestimme työpajan, jossa visualisoimme ”maanjäristyksen jalanjälkiä” – asioita, jotka jäävät näkemättä pelkistä numeroista.

Tällä kertaa esittelen geologian maanjäristysalueeseen liittyvän työpajan, jossa opimme tulkitsemaan maanjäristyksen muotoa datan avulla. Näe, kuinka opiskelijat kamppailevat, mutta lopulta tajuavat luonnonlait!

Näkymättömän ”tärinän” piirtäminen kartalle

Käytössämme oli tietyn maanjäristyksen dataa ja tyhjä kartta. Ensimmäinen tehtävä oli merkitä paikkakuntien nimien vieressä oleviin ympyröihin tärinän alkamishetki (vain sekunnit) ja tärinävoimakkuus eri väreillä.

Ensi silmäyksellä se näyttää vain satunnaiselta numerosarjalta, mutta kun sitä alkaa maalata huolellisesti, pikkuhiljaa alkaa erottua tiettyjä säännönmukaisuuksia.

Aaltoliikkeen havaitseminen ”Isokronikäyrien” avulla

Tästä eteenpäin siirrytään hieman haastavampaan, mutta sitäkin kiinnostavampaan vaiheeseen. Seuraavaksi piirretään ”Isokronikäyrät” (tōshinji-kyokusen), jotka yhdistävät ne pisteet, joissa tärinä alkoi samanaikaisesti, esimerkiksi 0, 5, 10 tai 30 sekunnin kohdalla. Ne ovat ikään kuin isobaareja sääkartalla.

Tämä viivojen piirtäminen sai oppilaiden päät raapimaan.

Otetaan esimerkiksi tapaus, jossa Iida Naganon prefektuurissa koki tärinän 57 sekunnin kohdalla ja Kōfu Yamanashin prefektuurissa 05 sekunnin kohdalla. ”Aika meni taaksepäin?” joku saattaa miettiä, mutta tässä on kyse minuutin vaihdosta. Toisin sanoen, 57 sekunnin ja 05 sekunnin välissä täytyy olla kohta, jossa aika siirtyy seuraavalle minuutin ”00 sekunnin” kohdalle.

”Se on 57 ja 05 sekunnin välissä… Joten nollasekunnin rajapisteen on oltava jossain täällä!”

Tällä logiikalla arvioidaan ja merkitään ”X”-merkillä. Se on vähän kuin pisteestä-pisteeseen-pulma, mutta kun tätä toistetaan ja pisteet yhdistetään, kartalle piirtyy kauniita pyöreitä käyriä.

Maaperän mysteerin tulkinta kartalta

Lopuksi merkitään punaisella X-merkillä se piste, jonka arvioidaan olevan maanjäristyksen keskus eli ”episentrumi”. Kun valmista karttaa tarkastelee uudelleen, oppikirjoista tuttu tieto näyttäytyy elävänä datana silmien edessä.

Ensimmäinen havainto on, että ”tärinä leviää pyöreinä aaltoina, aivan kuin veteen heitetystä kivestä syntyvät renkaat, episentrumin ympärillä”. Tämä osoittaa, että jos maaperän kiviaineksen ominaisuudet ovat tasaiset, seismiset aallot etenevät samaan tahtiin kaikkiin suuntiin. Kuten aallot veden pinnalla!

Toiseksi nähdään perusperiaate: ”Mitä lähempänä episentrumia, sitä suurempi tärinävoimakkuus; mitä kauempana, sitä pienempi” eli aallon vaimeneminen etäisyyden kasvaessa.

Tässä tulee esiin jotain mielenkiintoista. Vaikka tärinän pitäisi yleisesti heikentyä etäännyttäessä lähdealueesta, kartalle saattaa ilmestyä yksittäisiä paikkoja, kuten Maizuru Kiotossa, joissa tärinävoimakkuus on yllättävän korkea.

”Opettaja, miksi vain tämä kohta on eri värinen?”

Tämä on juuri se, mikä tekee tieteestä niin jännittävää. Miksi tärinä oli juuri siellä voimakkaampaa?

Yleisin syy on ero ”maaperän laadussa”. Kovassa kallioperässä tärinä etenee vaimentuneena, mutta pehmeässä maaperässä, kuten jokien lähellä tai täyttömaalla (sedimenttikerroksissa), maanjäristysaalto saattaa vahvistua, aivan kuin hyytelö hytkyisi (tätä kutsutaan maanpinnan läheisen kerroksen vahvistuskertoimeksi).

Tämän lisäksi voi miettiä muitakin syitä, kuten seismometrin sijainnin rakennuksen ominaisuuksia tai piilossa olevan siirroksen aktivoitumisen mahdollisuutta.

Yksikin kartta kätkee sisäänsä valtavasti Maan salaisuuksia, kuten ”maaperän kovuuden” ja ”aaltojen luonteen”. Tule kokemaan tämä tieteellinen tarina, jonka voi ymmärtää vain konkreettisesti piirtämällä, myös omassa luokkahuoneessasi!

Kyselyt ja yhteistyöpyynnöt

Tee tieteen ihmeistä ja hauskuudesta itsellesi läheisempää! Täältä löydät selitykset hauskoihin kotikokeisiin ja niiden nikseihin. Käytä hakua!

Tietokirjamme perustuu tämän sivuston sisältöön. Lisätietoja täältä

Tietoja sivuston ylläpitäjästä, Kuwako Kenistä, täältä

Erilaiset yhteistyöpyynnöt (kirjoittaminen, luennot, tiedekerhot, TV-konsultointi, esiintymiset jne.) täältä * Artikkelien päivitykset X:ssä!

Tieteen niksit -kanavalla on kokeiluvideoita!

３月のイチオシ実験！

• 押し花を作ろう！：梅や桜の花の押し花を作ってみましょう。特別なケースに入れると、長く保存できて、しおりにもなります。

テレビ番組・科学監修等のお知らせ

• 「月曜から夜更かし」（日本テレビ）にて科学監修・出演しました。
• 2月27日放送予定「チコちゃんに叱られる」（NHK）の科学監修しました。

書籍のお知らせ

• 1/27 『見えない力と遊ぼう！電気・磁石・熱の実験』（工学社）を執筆しました。
• サクセス15 ２月号にて「浸透圧」に関する科学記事を執筆しました。
• 『大人のための高校物理復習帳』（講談社）…一般向けに日常の物理について公式を元に紐解きました。特設サイトでは実験を多数紹介しています。※増刷がかかり６刷となりました（2026/02/01）
• 『きめる!共通テスト 物理基礎 改訂版』（学研）…　高校物理の参考書です。イラストを多くしてイメージが持てるように描きました。授業についていけない、物理が苦手、そんな生徒におすすめです。特設サイトはこちら。

講師・ショー・その他お知らせ

• 3/20（金）　日本理科教育学会オンライン全国大会2026「慣性の法則の概念形成を目指した探究的な学びの実践」について発表します。B会場 第３セッション： 学習指導・教材（中学校）③　11:20-12:20
• 7/18（土）　教員向け実験講習会「ナリカカサイエンスアカデミー」の講師をします。お会いしましょう。
• 10/10（土）　秘密兵器「帯電ガン」が炸裂！ビリビリ！ドキドキ！静電気サイエンスショー＠千葉市科学フェスタ（午後予定）
• 各種SNS　X(Twitter)／instagram／Facebook／BlueSky／Threads

Explore

• 楽しい実験…お子さんと一緒に夢中になれるイチオシの科学実験を多数紹介しています。また、高校物理の理解を深めるための動画教材も用意しました。
• 理科の教材… 理科教師をバックアップ！授業の質を高め、準備を効率化するための選りすぐりの教材を紹介しています。
• Youtube…科学実験等の動画を配信しています。
• 科学ラジオ …科学トピックをほぼ毎日配信中！AI技術を駆使して作成した「耳で楽しむ科学」をお届けします。
• 講演 …全国各地で実験講習会・サイエンスショー等を行っています。
• About …「科学のネタ帳」のコンセプトや、運営者である桑子研のプロフィール・想いをまとめています。
• お問い合わせ …実験教室のご依頼、執筆・講演の相談、科学監修等はこちらのフォームからお寄せください。