JPH08334569A - 電波による地震予知方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 地震発生の予兆として発生する大気プラズマ
を、電波を用いて検出することにより高い信頼性を有す
る地震予知を行ない、地震被害の軽減に貢献することを
目的とする。 【構成】 この図表は、インドでＭ６．７の地震が発生
した１９８３年１２月３０日の深夜から遡って７２時間
における電波の位相変化を表している。震源地を通らず
に受信した鎖線カーブに比して、震源地を通って来た受
信波は実線カーブのように半月状の欠落１ａ，１ｂを生
じている。この欠落は、地震の予兆として発生した大気
プラズマの影響によって形成されたものであるから、こ
のような受信波の異常を検出することによって地震発生
を予知することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地震の予兆として発生
する大気プラズマが電波に影響を及ぼすことを利用して
創作した地震予知方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来における地震の予知技術は地殻の移
動を検知して地盤内に蓄積された歪みエネルギーを推定
することが基本となっていた。すなわち、三角測量法に
よって地盤の移動を計測して歪みエネルギーの分布状態
を算出し、地盤が歪み応力に耐えられなくなって正断層
もしくは逆断層を生じる可能性を推測していた。近年に
至ってレーザー測量技術が適用されたり歪ゲージの性能
が向上したりして地震予知技術が向上したが、本質的に
は地盤が歪み応力に耐えられなくなる状態を予測するも
のであるから、危険地域を指定することは出来ても、地
震発生の期日については１０年単位の予告すら困難であ
った。すなわち、例えば相模湾トラフに地盤の歪みエネ
ルギーが蓄積されていて断層を生じる危険が有るという
ことは指摘できても、地盤の耐力が限界に達して断層を
生じる時期については１０年以上の誤差を含んだ予告し
かできない。このため有史以来の大地震発生の周期性ま
でが参考に供されている。最近の例としては、関西大震
災に関して予告した者が無かった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】地震発生に先立って岩
盤の破壊が始まろうとするとき、地表から空気中へ大気
プラズマが放出されるという現象が知られている。この
大気プラズマの本質や発生メカニズムについては、目下
解明が進められているが、地震発生の数日前の夜間に発
光が目視されたり、通信電波が障害を被ったりすること
から、何らかの微視的な高エネルギーの粒子が放射され
るものと考えられている。前記の電波障害の情況を解析
することによって地震の予兆を検知し得るのではなかろ
うかという着想の下に研究が試みられたが、次に述べる
ような理由により、電波障害の情況を解析して地震の発
生を予知することは出来なかった。すなわち、ａ．大気
プラズマによる電波障害は、通信電波の映像波形の中に
混入するノイズとして、もしくは音声波形の中に混入す
るノイズとして捉えられていた。従って、ノイズの混入
を受ける原波形自体が既に複雑な振幅変調もしくは複雑
な周波数変調を受けているのでノイズの選別除去が容易
でなく、その上、ノイズ選別除去前の原波形とノイズを
含んだ受信波形との比較も困難である。ｂ．通信電波の
中に混入するノイズとしては、地震発生を予告する大気
プラズマに因るノイズの他に、イ．惑星系（特に太陽）
や電波星雲などの地球外から天体に由来する電波に因る
ノイズ（以下、宇宙由来のノイズと呼ぶ）、ロ．地球大
気の気象現象である雷などの空電に由来するノイズ（以
下、気象由来のノイズと呼ぶ）、および、ハ．もろもろ
の電気機器から発生する人工的なノイズが有るので、こ
れらのノイズの中から地殻に由来する大気プラズマに因
るノイズを選別することが困難である。本発明は上述の
事情に鑑みて為されたものであって、地震発生の予兆で
ある大気プラズマに因るノイズを検出して高い確率で地
震を予知し得る方法を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに創作した本発明方法の基本的な原理は、 ａ．混入するノイズを解析するための原波形として、一
定周波数，一定振幅の長波電波を用いて継続的に送，受
信を行ない、 ｂ．受信した長波電波の波形から、予備信号処理として
宇宙由来のノイズおよび気象由来のノイズを除去し、 ｃ．前記の予備信号処理された受信波形の位相や振幅は
地震が無くても常に変動しているので、その常態的な変
動（換言すれば、大気プラズマに影響されない場合の変
化状態）を把握して、これを記憶しておき、 ｄ．さらに継続して送受信を行なって受信波に予備信号
処理を施した後、その位相および／または振幅の変化を
前記の常態的な変動と比較し、 ｅ．上記の比較結果に有意性が有った場合は、送，受信
局を結ぶ線上に地震の予兆である大気プラズマが発生し
ているものと推定する。

【０００５】

【作用】前述の手段によると、 Ａ．長波の電波は、数層から成る電離層中の最下層のＤ
層で反射され、陸地表面とＤ層とを導波管として、減衰
の少ない地表波として伝播するので、送，受信局を結ぶ
監視線上に大気プラズマが存在すると、その影響を受け
る。（こうした作用は、地表波の減衰が著しく、かつ電
離層中の高所に在るＦ層で反射される空間波として伝播
する短波によっては得られない）。 Ｂ．送信電波が一定周波数，一定振幅であるから、宇宙
由来ノイズ波形および気象由来ノイズ波形を濾波回路に
よって選別除去することが容易である。

【０００６】Ｃ．受信して予備信号処理した波形は変動
要素を含んでいるので、この中から大気プラズマに由来
するノイズを選別して検知することは容易でないが、一
定時間を周期とする変動に着目して、その常態的な変動
を把握して記憶しておき、監視のために継続的に送，受
信、予備解析した波形の一定時間周期の変動を前記の常
態的な変動と比較すれば、大気プラズマ由来のノイズが
容易に検知される。なお、上記の一定時間周期の変動
は、昼間と夜間との交互変化に伴って電離層が変化する
ために生じるものと考えられる。

【０００７】

【実施例】本発明は、一定周波数，一定振幅の長波電波
の発信局と受信局とによって、両局を結ぶ監視線を設定
する。本実施例は副数本の監視線を相互に交差させて監
視網を形成する。受信局は比較的小規模の機器で構成で
き消費電力も小さいが、これに比して発信局は大規模設
備であり消費電力も大きい。そこで本実施例は電波航法
援助システムとして既に設置されているオメガがシステ
ムの発信基地を利用する。上記のオメガ発信基地は図２
に示すように全世界の各地に配置され、１０．２ＫＨ
ｚ，１１．３ＫＨｚ，１２．０５ＫＨｚ，または１３．
６ＫＨｚの一定周波数・一定振幅の長波電波を放射して
いるから、受信局を設置すれば比較的容易かつ安価に、
本発明に係る監視網を構成することができる。なお、本
図２には現存するオメガが発信基地を全部記載してある
が、オメガシステムの受信基地は多数有るので、後述す
る実施例に関連する受信基地のみを記載した。

【０００８】（図２参照）例えばシベリヤ中部のオムス
ク・オメガ受信基地と西インド洋のレユニオン・オメガ
発信基地との間でオメガシステムの長波電波の送，受信
を行なうと、中央アジア，アフガニスタン，パキスタ
ン，およびインドを通る監視線が形成される。そして、
この監視線上もしくはその近傍において地震の予兆であ
る大気プラズマが発生すると、この大気プラズマが電波
障害として作用し、受信波に大気プラズマ由来のノイズ
が混入する。図３（Ａ）は発信局から送信される長波電
波の波形の１例を示す。同図（Ｂ）は受信波の１例であ
って、ノイズの混入によって波形の乱れ（例えば１ｃ〜
１ｅ）を生じている。しかし、例えばオッシログラフに
よって受信波形の乱れを目視確認しても、これらの波形
の乱れが何に起因するものであるかを判別できない。

【０００９】そこで本実施例は、受信波形の中から宇宙
由来のノイズと、気象由来のノイズとを選別除去する。
宇宙由来のノイズ（例えばデリンジャー現象）および気
象由来のノイズ（例えば空電に伴うホイスラー現象）
は、そのノイズ波形の特性が良く知られているので、Ｌ
Ｃ濾波回路で除去することができる。ただし、近距離の
空電に因るノイズは大きいエネルギーを有しているの
で、その一部が濾波回路を通過する場合も有るが、特徴
的なノイズ波形を有しているので最終判定時に除外する
ことも困難ではない。以上のように宇宙由来のノイズと
気象由来のノイズとを予め選別除去する操作を予備信号
処理と呼ぶことにする。大気プラズマに由来するノイズ
以外のものとして、宇宙由来のノイズや気象由来のノイ
ズの他に人工的ノイズが有る。この人工的ノイズも除去
しないと大気プラズマに由来するノイズの検出が困難で
あるが、人工ノイズは一般に減衰が著しくて到達距離が
短いので、受信局のアンテナ位置を適宜に選定すること
によって人工ノイズの混入を回避できる。また、受信ア
ンテナの近くに人工ノイズ源が有る場合、該人工ノイズ
源を移転できなければ電磁的にシールドして人工ノイズ
の混入を防止することができる。さらに、人工ノイズは
周波数が高いので電気回路を用いて長波電波から人工ノ
イズを除去することが比較的容易である。

【００１０】例えばオメガ発信基地から送信しているよ
うな一定周波数・一定振幅の長波電波を遠距離で受信し
て予備信号処理した波形は、２４時間を周期とする規則
的な変動を示し、上記の変動は位相の変動と振幅の変動
とから成っている。遠距離受信波が２４時間周期の変動
を示す理由は、昼間と夜間とで電離層が変化するからで
あると考えられる。そして、地震の予兆である大気プラ
ズマが発生すると、その発生地域を通過する長波電波の
受信波形に、前記２４時間周期の変動に加えて大気プラ
ズマに由来するノイズ波形が現れる。図１は、１９８３
年１２月３０日深夜に発生したヒンズクッシュ（イン
ド）地震の前々日から当日までの間の長波電波遠距離受
信波形の１例であって、横軸に時間をとり、縦軸に位相
差φ（単位μｓ）をとってある。鎖線で描いたカーブは
（図２参照）リベリア・オメガ発信基地からの送信をオ
ムスクで受信して予備信号処理を施したものである。２
４時間周期の規則的な変化が明瞭に認められる。本図１
に実線で描いたカーブは、レユニオン・オメガ発信基地
からの送信をオムスクで受信して予備信号処理を施した
ものである。先に図２について説明したように、レユニ
オン発信基地とオムスクとを結ぶ線はインドを通ってい
るので、図１に示した実線カーブはインド地震前日，前
々日に発生した大気プラズマの影響を受けて半月状の欠
落１ａ，１ｂを生じている。いま仮に、実線で描かれた
カーブだけを観察しても異常なノイズ波形を含んでいる
か否かの判定は容易でないが、大気プラズマの影響を受
けていない鎖線カーブと比較することによって、実線カ
ーブ中の異常なノイズ波形を半月状欠落１ａ，１ｂとし
て容易に識別することができる。上記の鎖線カーブのよ
うに各種のノイズを含まない変化を、説明の便宜上、常
態的な変動と呼ぶことにする。図１に示した例では、大
気プラズマ発生地域を通過しない長波電波（リベリア発
信・オムスク受信）を予備信号処理して常態的変動を把
握したが、これと異なる例として、予め日常の観測デー
タに基づいて常態的変動を把握しておくことが望まし
い。この操作を具体的に示すと、例えばオムスクにおい
てレユニオンからの長波電波（一定周波数・一定振幅）
を数日間に亙って受信し、これに予備解析を施して２４
時間周期の規則的な変化状態を記録した後、１個月の確
認期間を経て、この間にオムスクとレユニオンとを結ぶ
線上もしくはその付近を震源地とする地震が無かったこ
とを確認したならば前記の記録された２４時間周期の規
則的な変化状態を常態的パターンとして採用し、その後
の地震予知に使用する。

【００１１】図１に示した例においては、２日間の観測
によって２個の半月状欠落１ａ，１ｂを検知した後、３
日目に地震が発生している。この例のみを見ると、半月
状の欠落が検知されたら数日中に地震が発生した、とい
う相関関係が認められるが、図１の例は多数の記録の中
の１例に過ぎないので、上記の知見を以って地震予知を
行なうことは早計である。特に、大気プラズマに起因す
るノイズは必ずしも常態的変動パターンの半月状欠落と
して現われるとは限らない。さらに、図１について述べ
たように位相差の経時的変化のパターンを目視観測して
官能的に波形の乱れを見ていたのでは、検出目標である
大気プラズマに因るノイズ波形の大きさを定量的に把握
することができない。

【００１２】そこで、常態的変動を求めるために或る期
間（例えば１個月間）受信して予備信号処理した波形に
ついて、位相の平均値（記号φにバーを付して表すもの
とする）と、その期間（１個月間）の平均値に対するバ
ラツキσとを予め算出しておき、地震予知のために継続
的に受信した長波電波を予備信号処理して得られた波形
の位相をφとして、

【００１３】

【数１】

【００１４】を算出する。これにより、継続的に受信し
て予備信号処理した波形に含まれているノイズ波形の大
きさを、定量的に把握し表現することができる。

【００１５】図４は、１９８８年１２月７日に発生した
スピターク（アルメニア）地震（マグニチュード７．
０）について、リベリアのオメガ発信基地から送信され
た１０．２ＫＨｚの長波（一定周波数，一定振幅）電波
をオムスク（ロシア）で受信し、予備信号処理した波形
について前掲の式（２）の値を算出し、地震発生日から
遡って１０日目から地震発生の翌日までを表した図表で
ある。地震発生の１０日前である１１月２７日に現われ
ているパルス波形２は、その特徴的な形状および気象観
測記録との照合により、空電によるホイスラーであると
判断される。なお、本図４は前掲の式（２）の値を算出
して図表化したものであるから、先に図１を参照して説
明した常態的変動は現われていない（本図４は、常態的
変動との差を表している）。

【００１６】地震発生の１０日前である１１月２７日の
深夜に異常に大きい偏差３ａが現われ、その後地震発生
の前日まで、ほぼ毎日の深夜に前掲の式（２）の値の増
加が認められる。これらの中で前掲の式（２）の値が２
以上となったもの、すなわち、平均の２倍以上の偏差を
生じたものに斑点を付して示すと、異常に大きい偏差３
ｂ〜３ｅのごとくである。そして、地震発生後には異常
に大きい偏差は現われていない。図５は、１９８８年１
２月６日に発生したトルコ地震（マグニチュード５．
９）について、西インド洋のレユニオン・オメガ発信基
地から送信された１２．３ＫＨｚの長波（一定周波数，
一定振幅）電波をサンクトペテルブルグ（旧レーニング
ラード）で受信し、予備信号処理した波形について前掲
の式（２）の値を算出し、地震発生日から遡って９日目
から地震発生の翌々日までを表した図表である。地震発
生の９日前である１１月２７日に現われているパルス波
形２′は空電によるホイスラーと判断される。地震発生
の９日前である１１月２７日の深夜から地震発生の前日
である１２月５日の深夜までの間に異常に大きい偏差
（２以上・斑点を付して示す）３ｆ〜３ｊが５回現われ
ている。そして地震発生後には現われていない。

【００１７】図４，図５を参照して以上に説明した地震
の予兆現象は、予備信号処理された受信波形に現われた
位相変動に関するものであったが、地震の予兆である大
気プラズマは通過電波の振幅にも影響を与える。このた
め、予備信号処理された受信波形の振幅変動状態を解析
することによっても大気プラズマの発生を推定して地震
発生を予知することができる。図６（Ａ）は、１９７５
年２月２日に発生したアリューシャン地震（マグニチュ
ード７．５）について、米国ノースダコタのオメガ発信
基地から送信された１３．６ＫＨｚの長波電波（一定周
波数，一定振幅）を犬吠電波観測所で受信し、予備信号
処理した波形の振幅を、地震発生日から遡る１個月およ
び地震発生後２０日の間について表した図表である。地
震発生の１７日前に、常態的変動４における最大振幅を
超える異常な振幅増大５が認められ、５日前には常態的
変動４における最小振幅を下回る異常な振幅減少６が認
められる。図６（Ｂ）は、１９８７年１１月３０日に発
生したアラスカ地震（マグニチュード７．４）につい
て、米国ノースダコタのオメガ発信基地から送信された
１３．６ＫＨｚの長波電波（一定周波数，一定振幅）を
犬吠電波観測所で受信し、予備信号処理した波形の振幅
を、地震発生日から遡る１個月および地震発生後２０日
の間について表した図表である。地震発生の１０日前に
異常な振幅増大７が認められる。図６（Ｃ）は、１９９
０年７月１６日に発生したヒリピン地震（マグニチュー
ド７．８）について、オーストラリアＮＷＣオメガ発信
基地から送信された２２．３ＫＨｚの長波電波（一定周
波数，一定振幅）を犬吠電波観測所で受信し、予備信号
処理した波形の振幅を、地震発生から遡る１個月半およ
び地震発生後半月の間について表した図表である。地震
発生の２日前に異常な振幅減少８が認められる。

【００１８】以上に図４ないし図６について説明した地
震の予兆現象５件を含む１０例について、その要目を次
表１に示す。

【００１９】

【表１】

【００２０】上掲の表１に示した１０例のうち４例は地
震発生前に位相の異常な変動が現われており、４例は振
幅の異常な変動が現われている。そして２例は異常な位
相変動と異常な振幅変動の両方が現われている。大気プ
ラズマの状態がどのような場合に位相変動を生じ、どの
ような場合に振幅変動を生じるかについては未だ定説が
無いが、地震発生の予兆である大気プラズマが通過電波
の位相および／または振幅を異常に変動させることは自
然法則の観察によって確認された事実である。前掲の表
１に示した１０例の他に、地震発生の数日ないし十数日
前に電波の位相，振幅に異常が認められた例が約８０
件、刊行物によって報告されている。しかし、本発明の
実施例として既に説明した５例のように予備信号処理を
した上で、地震予知という立場から、常態的変動という
概念を導入して比較解析することは行なわれていない。
本発明は前記表１の１０例およびその他の８０例の計９
０例の受信波位相，振幅異常に関するデータを解析して
地震発生との関連性を追及し、一見不規則と思われる膨
大な観測データの中から法則性を見出して、これを地震
予知に活用するものである。

【００２１】前掲の表１のごとく、本発明を適用した位
相，振幅の解析データを蓄積し、本発明方法に係る手順
によって、一定周波数，一定振幅の長波送信波を受信し
て予備信号処理の上で常態的変動との比較解析を行なう
と、位相もしくは振幅の異常な変動が確認された後、１
７日ないし２日の後に、監視線上もしくはその近傍で地
震が発生するものと推定される。しかし、変動の状態を
さらに詳しく解析して地震発生の日を特定して予告する
ためには今後の研究を俟たねばならない。現段階におい
ては、本発明方法によって位相，振幅の異常変動を確認
したとき、３０日以内に地震発生の可能性が大きい、と
推定することが適正であると考えられる。その理由は次
のとおりである。すなわち、表１における予知時期は最
小２日前，最大１７日前であるが、２〜１７日間という
バラツキが大きいこと、および、地震を予告することの
社会的責任が非常に大きいこと、並びに、表１の１０例
を含む計９０例のデータは地震発生の日を予告するには
十分でないことを考えると、安全係数を大き目にとる必
要が有るからである。

【００２２】地震発生の予兆として発生する大気プラズ
マが、震源地付近を通過する長波電波の位相および／ま
たは振幅に異常な変動を与えることは以上に述べた如く
であるが、その反対に、位相もしくは振幅の異常な変動
が観測されずに発生した大地震も数多く有る。このよう
に地震発生前の電波障害が見過ごされた理由として考え
られることは、地球表面の広さに比して、一定周波数・
一定振幅の長波電波が送，受信されている網の目が著し
く粗であるため観測漏れになったこと、および、本発明
の手法に係る予備信号処理や、常態的変動との比較解析
が行なわれていなかった従来技術によっては、地震の予
兆としての位相，振幅の異常変動が検知されなかったこ
と、である。

【００２３】本発明に係る地震予知方法の的中確率を推
測するための参考として、次に述べるような統計的な検
討を行なった。すなわち、前掲の表１に示した１０例の
他に、１９８３年から１９８６年にかけて、アフガニス
タン周辺でマグニチュード５以上の中地震が２３６回多
発し、この期間内に長波電波の位相変動が２７０回観測
されている。データ件数の多いことは有利であるが、２
３６回の中のどの地震の予兆として何日前に位相変動が
現われたのかという関係は重なり合っていて判別できな
い。そこで、地震発生頻度と位相変動頻度との相関につ
いて検討した。図７（Ａ）は前記の地震多発期間内にお
ける毎月の地震発生回数を示す棒グラフであって、関数
ｆ（ｔ）はその包絡線である。図７（Ｂ）は前記の地震
多発期間における毎月の長波受信波中の位相変動回数を
示す棒グラフであって、関数ｇ（ｔ）はその包絡線であ
る。上記双方の関数ｆ（ｔ）とｇ（ｔ）との相互相関係
数を算出すると図７（Ｃ）の如くであって相互相関係数
約０．５である。この数値は本発明方法の適中率を表す
ものではないが、２３６回のマグニチュード５以上の地
震の発生頻度が位相異常と密接に相関していることを示
しており、本発明方法に係る地震予知の高信頼性を期待
せしめるに足るものである。

【００２４】以上に説明した本発明に係る地震予知方法
は、発信局と受信局とを結ぶ監視線上に震源地が位置し
た場合であるが、実際に一つの地域について（例えば我
国土について）地震予知システムを整えようとすると、
副数本の監視線を相互に交差させて監視網を構成しなけ
ればならない。図８はその１例を示す構想図である。

【００２５】ここにおいて、監視網の目の粗密の程度を
どの程度に設定すべきかという、計画の基本にかかわる
問題が有る。目が粗すぎては地震の予兆である大気プラ
ズマの全部を捕捉し得ない虞れが有り、密な監視網を構
成しようとすると膨大な費用を必要とする。ここに、監
視線からどのくらい離れた所に震央が位置していても検
知できるかということが重要な問題となる。本発明者ら
は過去の多数のデータを解析した結果、次に述べるよう
な法則性が有ることを発見し、これを確認した。震央が
監視線から離れていても、受信波の位相変動もしくは振
幅変動の異常を検知し得る最大距離をｄとする（すなわ
ち、震央を中心とする半径ｄの円と監視線とが交わって
いれば検知可能であり、交わっていなければ検知不可能
であることを意味している）。送，受信される電波の波
長をλとし、発信局から震央までの距離をＬとして、 ２ｄ＝√２λＤ ……（１） 上記の式（１）が成立する。上記の式（１）から容易に
理解されるように、距離Ｌが一定の場合について考える
と波長λが大きいほど、その１／２乗に比例して、震央
が監視線から離れた地震を検知することができる。本発
明が波長３ｋｍないし３０ｋｍの波長を使用すること
は、その伝播特性、および、大気プラズマに対する感受
性によるものであるが、監視線から離れた地震を検知し
得るようにするためには、長波の中でも超音波に属する
１０ｋｍないし３０ｋｍの波長範囲を使用することが望
ましい。

【００２６】以上に説明した本発明方法を適用して日本
の国土をカバーする監視網を設定する場合、実用的で有
効な監視体勢を経済的に構成するために考慮すべき事項
は、 （ａ）受信局の設置コストに比して発信局の設置コスト
が格段に高価であるから既設の長波電波送信設備の利用
を図ること。 （ｂ）比較的に粗な監視網によって、検知不可能区域を
生じない（網の目からの洩れを無くする）よう、長波の
範囲内でも波長の長い電波を用いること。 （ｃ）日本の全域をカバーする監視網を構成するために
は、隣国の領域内に発信局，受信局を設けなければなら
ないので、日本国のための地震予知用発，受信局の設置
が隣国の地震予知にも貢献し得るよう、共通の利益を図
ること。である。 上記ａ〜ｃの条件を満たす監視網の１例を図８に示し、
この監視網を構成する設備を既設のものと新設のものと
に区分して次に説明する。

【００２７】符号９を付して示したのは、先に図２を参
照して説明した電波航法援助システムを構成している対
島オメガ発信基地である。オメガ発信基地は１０．２Ｋ
Ｈｚ〜１３．６ＫＨｚ（２９．４ｋｍ〜２２ｋｍ）の一
定周波数，一定振幅の超長波電波を送信しているので、
本発明に係る発信局として利用することができ、その周
波数帯も好適である。遠距離航法援助システムを構成し
ているロラン発信基地は１００ＫＨｚの搬送波パルス信
号を送信しているので、本発明に係る発信局として利用
し得る。このロランシステムは前記のオメガシステムに
比して使用周波数が高く、１００ＫＨｚと長波帯の中で
は最も波長が短い。波長が短いことは前掲の式（１）に
示した半径寸法ｄが小さくなるという点ではオメガシス
テムに比して不利であるが、発信基地の配置密度が高い
ので上記の不利を十分に補い得る。符号１０で示した既
設の沖縄ロラン発信基地、符号１１で示した既設の硫黄
島ロラン発信基地、符号１２で示した既設のヤップ島ロ
ラン発信基地、および符号１３で示した既設のマーカス
島ロラン発信基地を、それぞれ本発明に係る発信局とし
て利用する。図８について以上に説明したオメガ発信基
地やロラン発信基地を本発明に係る受信局として利用す
るのは、受信局を設けて上記発信基地からの送信電波を
受信すれば良く、それぞれの発信基地について何らの改
造や特殊な操作を必要としない。本発明方法による地震
予知を行なうための新設の設備として、カムチャッカ半
島に受，発信局区１４を、サハリン島に受，発信局１５
を、沿海州もしくはその周辺に受，発信局１６を、それ
ぞれ設置するとともに、関東地方もしくはその周辺に中
央受信局１７を設置する。この中央受信局は我国内に存
在する唯一の受信局であるから前記の各受信局との間に
通信手段を設けなければならないが、地震予知は分秒を
争うものではないから既存の公共通信手段を用いれば足
り、専用通信線の新設は必要としない。

【００２８】図８に鎖線矢印で示したように、発信局と
受信局とを結ぶ複数の監視線が形成されるとともに、こ
れらの監視線が相互に交差して監視網を構成する。上記
監視線のそれぞれは、監視線上に震央が存在する場合の
みでなく前掲の式（１）に示した距離ｄだけ監視線から
離れている場合にも大気プラズマによる受信波の変動
（位相変動および／または振幅変動）を検知するので、
我国のどこで発生する地震についても、該地震の予兆で
ある大気プラズマの発生を検出して地震発生を予知する
ことができる。ロシア領のカムチャッカ半島に受信局を
設置することにより、既設のオメガ，ロラン発信基地を
利用して日本列島を縦断方向にカバーする監視線を構成
することができ、ロシア領の沿海州に受信局を設置する
ことにより、既設のロラン発信基地を利用して日本列島
を横断方向にカバーする監視線を構成することができ
る。のみならず、これらの受信局を設置することはロシ
ア領内に監視線（図示せず）を構成して地震予知を行な
うためにも有効である。我国の地震予知のみについて考
えると（図８参照）サハリンに新設する局は発信局で足
りるが、ロシア領内に監視線（図示せず）を構成するた
めの国際協調の立場から、実現可能性の最も高い構成と
してサハリンに受，発信局１５を新設することとした。
沿海州に新設する受信局１６は、既設の複数のロラン発
信基地１０〜１３が送信する長波電波を受けて、本州，
四国，九州を放射状にカバーする監視線を形成するので
非常に有効な構成部分である。この新設沿海州受信局１
６が既設対島オメガ発信基地からの送信を受ける監視線
（破線矢印で示す）１８は、我国の地震予知については
無効であるがロシア領の地震予知のために有効である。

【００２９】

【発明の効果】本発明に係る電波による地震予知方法
は、２０年間の９０例に及ぶ多数のデータを入念に解析
して、長波受信波の乱れと地震発生との間に存在してい
た法則性を見出し、この法則性に基づいて現実に可能な
方法を創作したものであって、減衰の少ない地表波とし
て伝播する長波電波を用いることにより、監視線の近傍
に発生する地震の予兆である大気プラズマを受信波の乱
れとして検知することができ（空間波として伝播する短
波電波は大気プラズマの影響を受けない）、さらに、一
定周波数，一定振幅の電波を送，受信すること、および
受信波形を予備信号処理して大気プラズマに由来しない
ノイズを除去することにより、大気プラズマによる受信
波の乱れ（位相変動および／または振幅変動）を容易に
検知することができ（映像電波や音声電波からは位相，
振幅変動を検出し難い）、しかも、上記受信波の位相変
動，振幅変動について、予め求めておいた常態的変動と
比較することにより信頼性の高い予知ができるという、
優れた実用的効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例としてヒンズクッシュ地震前
における受信波の位相変動を検出した手法説明するため
の図表である。

【図２】電波航法援助システムを構成しているオメガ発
信基地の分布を記入した世界地図である。

【図３】本発明の１実施例における送信波形と、波形に
乱れを生じた受信波形とを対比して描いた図表である。

【図４】スピターク地震の予兆として発生した大気プラ
ズマに因る位相変動を表す図表である。

【図５】トルコ地震の予兆として発生した大気プラズマ
に因る位相変動を表す図表である。

【図６】アリューシャン地震、アラスカ地震、およびヒ
リピン地震のそれぞれの予兆として発生した大気プラズ
マによって受信波形に現われた振幅変動の状態を描いた
図表である。

【図７】アフガニスタン周辺で多発した地震における地
震発生頻度と、地震に伴って観測された位相変動、並び
に、両者の相互相関を表す図表である。

【図８】本発明方法を適用して日本の国土に発生する地
震を電波によって予知する場合の監視網、および、上記
監視網を構成する長波電波の発信局と受信局とを記入し
た地図である。

【符号の説明】

１，１ｂ…予備信号処理された受信波形に現われた半月
状の欠落、１ｃ〜１ｅ…受信波形の乱れ、２，２′…空
電に因るパルス波形、３ａ〜３ｊ…異常に大きい偏差、
４…受信波の振幅の常態的変動、５…異常な振幅増大、
６…異常な振幅減少、７…異常な振幅増大、８…異常な
振幅減少、９…既設の対島オメガ発信基地、１０…既設
の沖縄ロラン発信基地、１１…既設の硫黄島ロラン発信
基地、１２…既設のヤップ島ロラン発信基地、１３…既
設のマーカス島ロラン発信基地、１４…新設するカムチ
ャッカ受，発信局、１５…新設するサハリン受，発信
局、１６…新設する沿海州受信局、１７…新設する中央
受信局、１８…監視線、ｆ（ｔ）…地震発生回数の関数
カーブ、ｇ（ｔ）…受信波の位相変動回数の関数カー
ブ、φ…位相（バー付きの記号φは位相の平均値）、σ
…位相のバラツキ。

【手続補正書】

【提出日】平成７年１１月２２日

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】

【数１】

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１９】

【表１】

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図７】

【図６】

【図８】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 595082755 グッフェルト ヨシフ リポビッチ ロシア， カリニングラード， モスクワ リジョン， スボロワ エスティーアー ル．， ビルディング 19， フラット76 (72)発明者 早川 正士 東京都目黒区東山２−17 (72)発明者 岩田 重剛 東京都港区虎ノ門三丁目11番15号 大陸貿 易 株式会社内 (72)発明者 モルチャノフ オレク アレクサンドロビ ッチ ロシア， モスクワ， ベロフスコエ シ ョーセ 41 ケーヴィ．78， 119634 (72)発明者 グッフェルト ヨシフ リポビッチ ロシア， カリニングラード， モスクワ リジョン， スボロワ エスティーアー ル．， ビルディング 19， フラット76

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一定周波数かつ一定振幅の長波電波の発
   信局と受信局とを結ぶ監視線を設定し、 上記の受信局で受信した長波電波の受信波形の中から宇
   宙に由来するノイズ波形および気象に由来するノイズ波
   形を除去する予備信号処理を行ない、 予備信号処理した受信波の位相について一定時間を周期
   とする変動の常態を把握して、これを記憶し、 長波電波の送，受信を連続的に、もしくは間欠的に、継
   続して行なうとともに受信波を予備信号処理し、 継続して受信し予備信号処理した受信波の位相について
   の一定時間を周期とする変動の状態を、先に記憶した常
   態の変動と比較し、 継続して受信した波形の位相変動状態を常態の変動と比
   較して有意性が認められたとき、前記監視線の近傍に地
   震の予兆である大気プラズマが発生しているものと推定
   することを特徴とする、電波による地震予知方法。
2. 【請求項２】 一定周波数かつ一定振幅の長波電波の発
   信局と受信局とを結ぶ監視線を設定し、 上記の受信局で受信した長波電波の受信波形の中から宇
   宙に由来するノイズ波形および気象に由来するノイズ波
   形を除去する予備信号処理を行ない、 前記監視線の近傍で地震が発生した時から一定期間以上
   を隔てた時期における予備信号処理済み受信波形の振幅
   について変動の常態を把握して、これを記憶し、 長波
   電波の送，受信を連続的に、もしくは間欠的に、継続し
   て行なうとともに受信波を予備信号処理し、 継続して受信し予備信号処理した受信波の振幅変動の状
   態を、先に記憶した常態の変動と比較し、 継続して受信した受信波の振幅変動状態を常態の変動と
   比較して有意性が認められたとき、前記監視線の近傍に
   地震の予兆である大気プラズマが発生しているものと推
   定することを特徴とする、電波による地震予知方法。
3. 【請求項３】 前記の受信局のアンテナを、人工ノイズ
   発生源である電気機器から遠隔の位置に設置し、もしく
   は上記電気機器を電磁的にシールドして、人工ノイズが
   受信波に混入しないようにし、もしくは受信波中の人工
   ノイズを電気回路によって除去し、前記の予備信号処理
   は人工ノイズを考慮せずに行なうことを特徴とする、請
   求項１もしくは請求項２に記載した電波による地震予知
   方法。
4. 【請求項４】 前記の長波電波として、波長３ｋｍない
   し３０ｋｍ、好ましくは波長１０ｋｍないし３０ｋｍの
   電波を用いることを特徴とする、請求項１ないし請求項
   ３の何れかに記載した電波による地震予知方法。
5. 【請求項５】 前記の監視線の設定本数は、これを複数
   本とし、 監視線を相互に交差させて監視網を形成し、前記の監視
   網によって監視区域を覆い、前記大気プラズマの発生地
   点を２本の監視線の交点として検知することを特徴とす
   る、請求項１ないし請求項４の何れかに記載した電波に
   よる地震予知方法。
6. 【請求項６】 前記の大気プラズマの発生地点が存在す
   る可能性の有る地域の半径をｄとし、発信局から上記発
   生地点までの距離をＬとし、前記長波電波の波長をλと
   して、前記地域の半径ｄを、 ２ｄ＝√(２λＤ） ……（１） 上記の式（１）によって算出することを特徴とする、請
   求項１ないし請求項５の何れかに記載した電波による地
   震予知方法。
7. 【請求項７】 前記の監視網を構成する複数個の長波電
   波発信局として、電波航法援助システムであるオメガ発
   信基地を利用することを特徴とする、請求項５に記載し
   た電波による地震予知方法。
8. 【請求項８】 前記の監視網を構成する複数個の長波電
   波発信局として、遠距離航法援助システムであるロラン
   発信基地を利用することを特徴とする、請求項５に記載
   した電波による地震予知方法。
9. 【請求項９】 継続して受信した波形の周波数および／
   または振幅の変動状態が常態の変動に比して有意性を有
   すると認められ、かつ、上記の有意的な変動が翌日もし
   くは数日後に繰り返されたとき、最初に有意的変動から
   起算して３０日間以内に地震が発生する可能性が大きい
   と判断することを特徴とする、請求項１または請求項２
   に記載した電波による地震予知方法。
10. 【請求項１０】 対島に設置されている遠距離航法援助
    システムであるオメガ発信基地が放射する電波、並び
    に、 沖縄，硫黄島，太平洋のヤップ島，および太平洋のマー
    カス島のそれぞれに設置されている電波航法援助システ
    ムであるロラン発信基地が放射する電波を、発信局から
    の長波電波として利用するとともに、 カムチャッカ半島およびサハリン島のそれぞれに発信局
    を設け、かつ、 関東地方もしくはその近傍、カムチャッカ半島、シスカ
    島、およびシベリヤの沿海州もしくはその近傍に受信局
    を設置して前記の監視網を構成することを特徴とする、
    請求項５に記載した電波による地震予知方法。