気象庁は3日14時、北朝鮮付近を震源とする地震波の観測について会見。「過去に観測された振動波形と類似したところがあり、自然地震でない可能性がある」とした上で、次のように語った。
「地震断層が滑った量、その広さで開放されたエネルギーの大きさをマグニチュードという。前回のM5.3と比較すると、少なくとも10倍程度は大きなもの。震度6弱の揺れの可能性がある」（地震火山部・松森敏幸地震津波監視課長）
3日12時29分頃、北緯41.3度、東経129.1度の北朝鮮付近で発生した揺れは、M6.1。深さはごく浅いことを示す0kmだった。気象庁は中国牡丹江の観測点で記録されたデータと共に、日本海側に面して設置した観測点を使って分析した。韓国の発表M5.7と誤差があるのは、そのためだ。
北朝鮮の核実験だとされる過去5回の観測は、いずれも今回と同じ北朝鮮の核実験場がある豊渓里（プンゲリ）付近、北緯41.3度、東経129.1度を震央とする。過去5回で揺れの規模が最大だったのは、昨年9月9日と2009年5月25日のM5.3だったが、今回も含めて類似の地震波形を示している。また、どれもが自然地震の波形とは異なるものだった。
「断層がずれて地震が発生するときには、P波である縦波とS波である横波が同時に起こる。一方で爆発的なものは、膨張だけで揺れが発生するので、S波のような横波を発生するものができない。震源の位置、緯度経度、深さはこれまでと同じ。S波が不明瞭な点、波形の特徴がこれまでと似通っている。同じといっていい」（松森氏）
今回、中国牡丹江の観測点で記録された振幅には、発生直後と同じ規模の振幅が短い時間に繰り返されているが、気象庁は大きな揺れが発生したときの変換波の可能性があるとした。
