科学网—标签 - 里氏震级

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qsqhopeiggcas 2012-2-7 01:47

【博主按】：许多人对不同级别地震释放的能量缺乏直观的认识，为此，我从网上查了点资料（见下表），通过与 TNT 炸药当量的比较，可对不同级别地震释放的能量有一个形象的理解。与不同级别地震释放能量相当的 TNT 当量　　里氏震级大致相应的 TNT 当量实例 0.5 6kg 手榴弹爆炸 1.0 30kg 建筑爆破 1.5 180kg 二战期间常规炸弹 2.0 1 吨二战期间常规炸弹 2.5 6 吨二战期间的 "Cookie" 巨型炸弹 3.0 30 吨 2003 年大型燃料空气炸弹（ MOAB ） 3.5 180 吨 1986 年前苏联切尔诺贝利核事故 4.0 1 千吨小型原子弹 4.5 0.6 万吨常见的龙卷风 5.0 3.3 万吨美国在二战结束前在日本广岛、长崎投放的原子弹（投放后日本无条件投降） 5.5 20 万吨 1992 年美国内华达州 Little Skull Mtn. 地震 6.0 100 万吨 1994 年美国内华达州 Double Spring Flat 地震 6.5 600 万吨 1994 年 Northridge 地震 7.0 3400 万吨目前最大型的原子弹（注：前苏联曾试爆 5000 万吨级别的氢弹） 7.5 1.9 亿吨 1992 年美国加利福尼亚 Landers 地震 8.0 11 亿吨 1976 年中国唐山大地震 (7.8 级 ) 、 2008 年中国汶川大地震 (8.0 级 - 2008 年 5 月 18 日修订 ) 8.5 62 亿吨 1964 年美国阿拉斯加安克雷奇耶稣受难日地震 9.0 350 亿吨 1960 年智利大地震（ 9.5 级，为人类观测史上最强震级）、 2004 年印度洋大地震（ 9.0 级）、 2011 年日本大地震（ 9.0 级）。以上三次强震均引发了巨大海啸，造成重大人员伤亡和财产损失 10.0 1 兆吨（ 1 万亿吨）约相当于一个直径约为 100 千米的石质陨石以秒速 25 千米撞击地球时所产生的地震。引自： http://baike.baidu.com/view/66139.htm

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强震的震级为什么反复调整

热度 3 gabbro 2011-3-13 15:16

每次强震后，地震的震级被反复调整修正。汶川地震后，震级也经过了调整。当时网上一片骂声，似乎地震局连基本的震级也不会测。为什么会出现这种情况？为了回答这个问题，首先要明确地震震级的概念和表达方式。一、地震震级的定义地震震级：按地震时所释放出的能量大小确定的等级标准。释放能量越大，地震震级也越大。震级作为一个观测项目，是美国地震学家C.F.里克特于1935年首先提出的，称为里氏震级标准。最初的原始震级标度只适用于近震和地方震。1945年B.谷登堡把震级的应用推广到远震和深源地震，奠定了震级体系的基础，利用宽频带地震仪记录远震传来的面波，根据面波的振幅和周期来计算震级。地震震级是根据地震仪记录的地震波振幅来测定的。震级（M）是据震中100KM处的标准地震仪（周期0.8s，衰减常数约等于1，放大倍率2800倍）所记录的地震波最大振幅值的对数来表示的。　在不同震中距观测点上用质点运动速度最大幅值测定震级时，因地震波随距离衰减所须加的校正值，其数值相当于在该距离上测得质点运动速度为1μ m/s 时相应地震的震级值。地震震级 M ，一般用地震面波质点运动最大值 (A/T)max 测定。　　计算公式为：　　M=lg(A/T)max+ σ ( Δ ) 　　式中： A ---- 地震面波最大地动位移，取两水平分向地动位移的矢量和，μ m ；　　T ----相应周期， S ；　　Δ----震中距， ( 度 ) 。二、影响强震震级的因素因面波传播的复杂性，经常也用体波中的剪切波（横波）定义。对于中小地震，面波和体波给出的震级差不多，但对于强震，面波和体波的振幅会被限幅（超出仪器的量程）。因此，通常改用矩震级，即根据地震的地震矩定义震级。因此，对于强震，根据面波和体波给出的震级普遍偏小。如汶川地震，最初给出的震级是7.6；7.8，后来根据矩震级，调整为8.0. 本次日本地震最初给出的震级是7,9，后来调整到8.9；8.8，最后确定为9.0. 在地震发生时，计算机会根据面波或横波自动给出震级，而且由于程序中采用地壳的平均速度模型，因此，给出的震级一般偏小。真实的震级需要人工根据多个地震台站记录到的地震波，确定地震释放的能量与地震矩，然后确定矩震级。另外，由于地震波传播过程中会出现衰减，因此，据震中的距离大小也会影响震级的确定。因此，每次地震后，中国地震台网中心、美国地质调查局（USGS）、德国地球科学研究中心（GFZ）给出的震级都有所差别。例如，本次日本地震，USGS最早给出的震级是7.9，然后调整到8.8；GFZ最早给出的震级是8.6，后来调整到8.9.

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什么是地震强度？

songshuhui 2008-9-3 12:07

猛犸发表于2008-05-15 星期四 14:08 分类: 专辑 , 地震 | | 当前对于地震强度的表述方法，主要有两类：震级和烈度。震级是表示地震本身大小的量度指标，目前比较常用的是里氏震级（ Richter magnitude scale ）和矩震级（ Moment magnitude scale ）。目前国家地震局将 5 月 12 日的汶川地震判定为 7.8 级，美国地质局已将此次地震修订为 7.9 级，这里使用的就是里氏震级。什么是里氏震级？里氏震级是由美国的查尔斯弗兰西斯里克特（ Charles Francis Richter ）和本诺古登堡（ Beno Gutenberg ）在 1935 年提出的一种震级标度，以发生地震时产生的水平位移作为判断标准。也就是说，在三种地震波（纵波，横波，面波）中，对地表破坏性最大的面波作为主要判断依据。在里氏震级的定义中，对一个 100 公里外发生的地震，如果伍德 - 安德森地震仪记录到地震波的最大振幅为 1 厘米，则震级为 4 。里氏震级是怎样划分的？根据里氏震级的定义，在震中 100 公里外，地震仪监测到最大振幅为 1 微米（千分之一毫米）的地震波，地震便是 0 级； 10 微米的地震是 1 级地震， 1 毫米的地震就是 3 级地震。以此类推，里氏震级每上升 1 级，地震仪记录的地震波振幅增大 10 倍。里克特为了让震级更具有通用性，尝试使用地震释放出的能量而不是振幅来修订震级的定义毕竟人们希望用更为直观的概念来描述地震的强度，而地震能量意味着地震造成的损失。大地震的能量有多强？随地震波而来是地底积蓄已久的能量。因为里氏震级并不像摄氏度这样是等分性的指标（即里氏震级不是线性单位而是对数单位），因此每两级地震所释放的能量也相差巨大。根据里克特在 1953 年提出的公式计算，每一级地震释放的能量都是次一级地震的 31.7 倍。这意味着，里氏震级每高出 0.1 级，就会多释放出 0.412 倍的能量。举例来说， 7.9 级地震释放的能量是 7.8 级地震的 1.412 倍。一般认为， 8 级地震将会释放 4200000000000000000 （ 4.2 乘以 10 的 18 次方）焦耳的能量，这相当于十亿吨 TNT 炸药爆炸的能量。按照到目前为止人类投入战争的最大当量的长崎原子弹来计算的话，相当于同时爆炸了 47600 颗以上。这次汶川大地震如果是 7.8 级的话，相当于在那一瞬间， 23800 颗长崎原子弹在地下十几二十公里处同时爆炸；如果是 7.9 级，则是 33700 颗以上。这是一场可怕的灾难，所带来的巨大影响和重大损失是很难估计的。需要说明的是，地震波传递的能量并不是地震释放出的所有能量，正如如同最强的一阵风并不是整个风暴全部能量一样。怎样直观判断地震大概震级？一般来说，我们把地震按强烈程度分为超微震、弱震、有感地震、中强震、强震和大地震六类。超微震：一般将小于 1 级的地震称为超微震，人们察觉不到。弱震：大于、等于 1 级，小于 3 级的称为弱震或微震。如果震源不是很浅，这种地震人们一般也不易觉察，只有地震监测机构的地震仪上才能记录下来。有感地震：大于、等于 3 级，小于 4.5 级的称为有感地震。这种地震人们能够感觉到，但一般不会造成破坏。中强震：大于、等于 4.5 级，小于 6 级的称为中强震。中强震是可造成破坏的地震。强震：大于、等于 6 级，小于 7 级的称为强震，是可造成较大破坏的地震。大地震：大于、等于 7 级的地震，其中 8 级以及 8 级以上的称为巨大地震，会造成严重的破坏。什么是矩震级？因为里氏震级是一个指数单位，在地震强到一定程度上的时候，将不会更精确地反应地震强度和震级之间的对应关系，也就是出现了所谓的震级饱和问题。实际上， 8.2 级以上的地震就存在这样的问题了。于是，从反映地震断层错动角度出发，人们提出了一种新的震级标度：矩震级。这是对断层错动引起的地震强度的直接测量，对于特大地震只能用矩震级来进行衡量了。目前，里氏震级和矩震级往往相结合使用。希望我们没有机会只能用矩震级来衡量某次地震的强度。好像还有个地震烈度？是的。地震对地表和建筑物等破坏强弱的程度，称为地震烈度。一次地震只有一个震级，但同一次地震对不同地区的破坏程度不同，地震烈度也不一样。一般来说，越远则烈度越小。这就像是在一枚炮弹爆炸时，离它的距离不同，受到的影响也不同。影响烈度的因素有震级、距震源的远近、地面状况和地层构造等。一次地震只有一个震级，而在不同的地方会表现出不同的烈度。烈度一般分为 12 度，它是根据人们的感觉和地震时地表产生的变动，还有对建筑物的影响来确定的。我国 1976 年 7 月发生的唐山大地震，震中烈度达到了 11 度；天津市地震烈度为 8 度；而到了北京市，烈度已经降到 6 度了。一般情况下仅就烈度和震源、震级间的关系来说，震级越大、震源越浅，烈度也越大。地震烈度是如何划分的？我国把烈度划分为 12 度，采用罗马数字表示。不同烈度的地震，其影响和破坏力大有区别。 I 度：无感仅仪器能记录到； II 度：微有感个别敏感的人在完全静止中有感； III 度：少有感室内少数人在静止中有感，悬挂物轻微摆动； IV 度：多有感室内大多数人，室外少数人有感，悬挂物摆动，不稳器皿作响； V 度：惊醒室外大多数人有感，家畜不宁，门窗作响，墙壁表面出现裂纹 VI 度：惊慌人站立不稳，家畜外逃，器皿翻落，简陋棚舍损坏，陡坎滑坡； VII 度：房屋损坏房屋轻微损坏，牌坊，烟囱损坏，地表出现裂缝及喷沙冒水； VIII 度：建筑物破坏房屋多有损坏，少数破坏路基塌方，地下管道破裂； IX 度：建筑物普遍破坏房屋大多数破坏，少数倾倒，牌坊，烟囱等崩塌，铁轨弯曲； X 度：建筑物普遍摧毁房屋倾倒，道路毁坏，山石大量崩塌，水面大浪扑岸； XI 度：毁灭房屋大量倒塌，路基堤岸大段崩毁，地表产生很大变化； XII 度：山川易景一切建筑物普遍毁坏，地形剧烈变化动植物遭毁灭；早期的烈度表完全以地震造成的宏观后果为依据来划分烈度等级。但宏观烈度表不论制订得如何完善，终究用的是定性的判据，不能排除观察者的主观因素。为此人们一直在寻找一种物理标准来评定烈度，这种物理标准既要同震害现象密切相关，又要便于用仪器测定。首先被研究的物理量是地震时的地面加速度峰值。因为一般认为地震引起的破坏是地震惯性的力量造成的，而这种力量（不可称作惯性力）又决定于地面加速度。这样就给烈度的每一等级附加上地面加速度峰值。结果表明，烈度每增加一度，加速度大约增加一倍。后来加入烈度表的物理量还有地面速度峰值。中国现行的烈度表已经加入了加速度和速度两项物理量数据。本文在写作和发表过程中，得到桔子帮小帮主和麦烧等松鼠的大力帮助，在此谨以致谢。本文发表于网易探索频道，略有结构调整。 PS：美国地质局的一个网页上给出的数据是8级震的能量为0.22E+17，这里是出处。不知哪位能给予解释，谢谢。标签：地震 , 强度 , 烈度 , 里氏震级

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