「震级」是什么,如何测定,有哪些常见的震级标度?

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kevinnest 发表于 2023-9-20 23:23:01|来自:北京丰台 | 显示全部楼层 |阅读模式
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Sprite 发表于 2023-9-20 23:23:38|来自:北京丰台 | 显示全部楼层
地震本身的大小,用震级表示,根据地震时释放的弹性波能量大小来确定震级,我国一般采用里氏震级。震级每相差1级,地震释放的能量相差约30倍。根据不同强度地震的破坏能力,震级进—步划分为5个级别。



地震时一定点地面震动强弱的程度叫地震烈度。我国将地震烈度分为12度。 震级与烈度,两者虽然都可反映地震的强弱,但含义并有一样。同一个地震,震级只有一个,但烈度却因地而异,不同的地方,烈度值不一样。
renshen 发表于 2023-9-20 23:24:09|来自:北京丰台 | 显示全部楼层
震级是有国标规范的
参见 GB 17740-2017 《地震震级的规定》
懒得打字了直接截图了




测定方法
















对于地震烈度同样有规范
参见 GB/T 17742-2008 《中国地震烈度表》
也只截图不打字





xiaoshu06 发表于 2023-9-20 23:24:55|来自:北京丰台 | 显示全部楼层
谢邀 @知识库 。
地震震级,是通常用来衡量地震释放能量大小的数值。单次地震释放能量越多,震级就越大。常用的里氏震级,每增大2级,能量增大一千倍
单次地震释放的能量可以根据标准地震仪记录的地震波来测定,按照国际通用的里希特-古登堡震级的定义:震级是表示离震中100km的标准地震仪所记录的最大振幅,振幅单位μm。
但是,为什么同一地震往往会先后公布不同的震级?这是因为不是每次地震都刚好有离震中100km的标准地震仪在等待地震波。震级的计算都是由各个地震台实际观测资料总结得来的,获取资料的全面程度与精度,决定震级的可靠性。大地震过后,不必抱怨地震部门公布的震级可能会变动,因为这是正常的修订。
注意到,振幅与地震的能量正相关,和地震的震级之间有指数函数的关系,这就需要将地震台站所收到的地震波的能量和震级加以换算,有如下关系式:
lgE=11.8+1.5M。
M与E的关系见下表:


此处E的单位是“尔格”,为千万分之一焦耳。国际标准单位制中,功的单位是焦耳(Joule),定义是用1N的力做1m的功。
由上表格不难发现,常用的里氏震级,每增大2级,能量增大一千倍。依此换算,里氏震级每增加一级,地震能量增加十的1.5次方倍,即十倍的根号十,约是31.6倍。常见的科普资料多简化为30倍或32倍。
一个成年人在地上跺一脚的能量,约是里氏-2级。一千个成年人在地上跺一脚的能量,约是里氏0级。一百万个成年人在地上跺一脚的能量,约是里氏2级。十亿个成年人在地上跺一脚的能量,约是里氏4级。全世界所有双脚健全的人聚集起来,无论男女老幼,同时在地上跺一脚的能量,超不过里氏4.8级
曾经在中国地质博物馆地球厅里的地震展位,实时展现地震波。实际观察不难发现,一个人在旁边跺一脚,或者楼上在装修砸墙,也会对地震仪造成影响。如何排除这些干扰呢?一个解决方案是将监测站搬到越来越远离人烟的地方;比较有性价比的方法是记录下这些噪声的数值、频率、波形,然后从结果中去除这些干扰项后,再输出地震波形。
随着城市的发展,城市建成区内的一些地震台站,已经越来越不适合地震监测了,就像光污染使得市内不适合天文望远镜观测一样。
宇宙大爆炸能量,根据不同的理论估计为45-48级,不超过里氏50级。当前宇宙中能找到的较强“地震”主要是I型超新星爆发、类星体喷流、中子星或黑洞合并、星系碰撞等,此类事件一般折合里氏30-36级。
<hr/>狭义的地震是针对地球内部机械波的讨论。最基本的震级标度有4种:地方性震级ML,体波震级(Mb和MB),面波震级MS,矩震级MW。

地方性震级ML: 用约1秒的S波(或Lg)的振幅来量度地震的大小,体波震级Mb是用1 秒左右的地震体波振幅来量度地震的大小,体波震级MB是用时长约5秒的地震体波振幅来量度地震的大小,面波震级MS是用浅源地震约20 秒的面波振幅度量地震的大小。

体波震级:是根据体波计算出来的震级。是以地动时体波(P波、PP波、S波)波群的运动能量来表示地震规模大小的标准。

面波震级:是指根据面波计算出来的震级,以符号MS表示。对于浅源地震,中国习惯使用面波震级,美国则习惯使用体波震级或矩震级。

矩震级:为测定地震矩及矩震级,可用宏观的方法,直接从野外测量断层的平均位错和破裂长度,从等震线的衰减或余震推断震源深度,从而估计断层走向位移、断面位移、震源属性等。
上述,Mb有时也可以写为mb,每种震级类型(magnitude scales)都有一个计算公式,可以相互转换。具体可参考后面附的文献。
深源地震主要用体波震级,例如鄂霍茨克海附近2013年曾发生震源深度超过600千米的地震,全国有感。
在国内面波震级和地方性震级(各地方地震局)用的比较多,像美国USGS一般用矩震级Mw,Mw是Kanamori于1977年提出来的,其根据Aki等提出的地震矩发展而来。
<hr/>有人可能会问,为什么鄂霍茨克海发生里氏8.3级地震,东昆仑发生里氏8.1级地震几乎无损失,而唐山7.8级却伤亡惨重?
这是因为地震震级和烈度是两个完全不同的概念。地震震级通常指地震的大小,是一个定值。地震烈度是指地震对具体地点的实际影响。同一地震不同地点,同一震级不同震源深度,同一地震不同地层的地震烈度也不同。
地震烈度:表明地震对具体地点的实际影响,不仅取决于地震的能量,还受到震源深度、震中距离、地震波的传播介质、水系及表土性质等条件的强烈影响。
地震烈度不是震级那样的单一变量连续函数,而是根据地震时人的感觉,器物的动态,建筑物毁坏及自然现象的表现等宏观现象判定的,地震时按照其破坏的程度不同,将地震的强弱排列成一定的次序作为确定地震烈度的标准,这就是地震烈度表。由于地震烈度以宏观现象为依据的分度方法,往往给人一种不够精确的印象,而且评比不够精确。为此通过大量的客观实践的地震观测,总结出地震烈度与地震的加速度的关系,以便地震烈度在工程上的应用。
目前我国已经制定出地震烈度表:


震级与地震烈度的关系
震级与地震烈度既有区别又有联系。一次地震只有一个震级,但在不同的地区,地震烈度大小是不一样的。震级是单次地震能量大小,而烈度是该地区的破坏程度。
至于“有时大地震造成的伤亡小,有时小地震造成的伤亡大”这句话,要指出地震的大小与伤亡的大小没有必然的关系。地震伤亡大小受到各种因素的影响,比如某地区距离震中的距离,建筑房屋的抗震等级和地貌等因素的影响。对于小的地震,如果发生在山区,或人员密集而建筑物抗震等级低的建成区,就容易造成很大的伤亡;如果大的地震发生在人烟稀少的地区,比如沙漠、无人区,也不会造成太大的伤亡,例如前述的东昆仑2001年曾发生8.1级地震,无人员伤亡报告。
此外,建筑物的结构和材料也影响伤亡情况,例如轻质材料建筑,即使遇到大的地震也很少会因为砸伤、压伤造成过大的伤亡。
地震的共生、次生灾害,包括而不限于崩塌、滑坡、泥石流、堰塞湖、土质液化、地陷、地面龟裂、火山爆发、海啸等,可能加重伤亡与经济损失。若像日本、印尼的地震海啸,轻质建筑是不利于抵御这种地震引发灾害的。
总的来说,地震的震级大小是确定的,但地震的烈度与损失大小,除了受震级大小影响,还受到其它多种因素的影响,是多种因素综合效应的结果。
<hr/>补充:地震并非百害而无一利。
地震带与断裂带在空间上紧密结合,断裂带可以控制矿产的产出。例如环太平洋火山地震带构成金、铜矿产富集区。
地球物理学的地震法是重要的探测手段。地震波可以用来探测地下结构,发现地层属性突变的界面。有时天然地震不够用,还需要制造人工地震,来进行地下结构探测。
<hr/>上述内容参考:
工程地质学
冰冰:地震震级和烈度是一回事吗?
知乎 - 安全中心
http://www.geoidea.org/articles/20111434
http://www.geoidea.org/articles/20111432
深源地震--到底为什么

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