初期微動が始まってから主要動がやって来るまでの時間差(初期微動継続時間:P-S時間)を計ることで、震源から観測地までの距離を簡単に割り出すことができます。この関係性を数式化したのが、日本地震学の草分けである大森房吉博士が提唱した「大森公式」です。
中学理科の地学分野でも頻出するこの公式は、以下の極めて明快な式で表されます。
【大森公式の基本形】 $$D = k \times t$$
・$D$:震源距離(km)
・$t$:初期微動継続時間(秒)= S波到達時刻 − P波到達時刻
・$k$:大森係数(地殻の岩盤構造に依存する比例定数。日本列島では概ね 6〜8 km/秒)
たとえば、初期微動(P波)を感じてから激しい主要動(S波)が来るまでの時間が「10秒」あったとします。大森係数を一般的な $k = 7$ と仮定すると、震源距離は $D = 7 \times 10 = 70\text{km}$ と瞬時に推測できます。
初期微動継続時間が長ければ長いほど「震源は遠くにある」ことを意味し、逆に初期微動が1〜2秒しかなく即座に大揺れが来た場合は「極めて近い直下で断層が動いた」ことを示しています。