地震級數

地震級數

地震級數是芮氏地震規模地震強度大小的一種度量,根據地震釋放能量多少來劃分。目前國際上一般採用美國地震學家查爾斯·弗朗西斯·芮希特和賓諾·古騰堡(Beno Gutenberg)於1935年共同提出的震級劃分法,即現在通常所說的芮氏地震規模。芮氏規模是地震波最大振幅以10為底的對數,並選擇距震中100千米的距離為標準。芮氏規模每增強一級,釋放的能量約增加32倍,相隔二級的震級其能量相差1000 (~ 32 x 32)倍。

基本信息

里特分級

小於芮氏規模2.5的地震,人們一般不易感覺到,稱為小震或微震;芮氏規模2.5-5.0的地震,震中附近的人會有不同程度的感覺,稱為有感地震,全世界每年大約發生十幾萬次;大於芮氏規模5.0的地震,會造成建築物不同程度的損壞,稱為破壞性地震。芮氏規模4.5以上的地震可以在全球範圍內監測到。有記錄以來,歷史上最大的地震是發生在1960年5月22日19時11分南美洲的智利,根據美國地質調查所,芮氏規模達9.5。

具體地解釋, “芮氏規模”是根據離震中一定距離所觀測到的地震波幅度和周期,並且考慮從震源到觀測點的地震波衰減,經過一定公式,計算出來的震源處地震的大小。

“芮氏規模”反映的是地震釋放出來能量的大小,按幾何倍數增加,地震每相差兩倍,能量釋放則相差1000倍,每級之間相差31.6倍。其中一級地震釋放能量為2.0×10^6焦耳,二級地震釋放能量為6.3×10^7焦耳,三級地震釋放能量為2.0×10^9 焦耳,四級地震釋放能量為6.3×10^10焦耳,五級地震釋放能量為2.0×10^12焦耳,六級地震釋放能量為6.3×10^13焦耳,七級地震釋放能量為2×10^15焦耳,八級地震釋放能量6.3×10^16 焦耳,九級地震釋放能量為2×10^18焦耳,十級地震釋放能量6.3×10^19 焦耳,十一級地震釋放能量為2×10^21焦耳,十二級地震釋放能量6.3×10^22 焦耳。比如說,中國地震局將汶川地震震級從7.8級修訂為8級,雖然八級地震與7.8級地震之間相差的只是0.2個級別,但按其釋放能量來說,應該是數倍之差!

標準的計算公式如下:

E=10^4.8×10^(1.5M) 焦耳 (其中M為地震級數)

注意,本公式只使用芮氏規模(ML),另外芮氏規模又叫近震震級、地方性震級。

從以上公式可以很清楚的算出芮氏規模每相差一級,就相差10^1.5倍,即上面解釋的約32倍。

有時為了更便於形象理解,有人將地震震級與TNT當量進行了換算。所謂TNT當量一般是指核爆炸時所釋放的能量相當於多少TNT炸藥爆炸所釋放的能量。

1千克TNT炸藥爆炸時釋放的能量約為4.19兆焦,就是4.19×10^6焦耳。

零級地震釋放能量約是6.3×10^4焦耳,約是0.015千克TNT當量;

一級地震釋放能量約是2.0×10^6焦耳,約是0.477千克TNT當量;

二級地震釋放能量約是6.3×10^7焦耳,約是15千克TNT當量;

三級地震釋放能量約是2.0×10^9焦耳,約是477千克TNT當量;

四級地震釋放能量約是6.3×10^10焦耳,約是15噸TNT當量;

五級地震釋放能量約是2.0×10^12焦耳,約是477噸TNT當量;

六級地震釋放能量約是6.3×10^13焦耳,約是1.5萬噸TNT當量;

七級地震釋放能量約是2.0×10^15焦耳,約是47.7萬噸TNT當量;

八級地震釋放能量約是6.3×10^16焦耳,約是1500萬噸TNT當量;

九級地震釋放能量約是2.0×10^18焦耳,約是4.77億噸TNT當量。

面波震級(MS)、體波震級(MB)、振動持續時間震級(MD)、矩震級(MW)和譜震級[M(T)]都不適用上面計算當量的公式。所以有人說幾級地震相當於多少TNT當量,需要先弄清楚是使用什麼標準的震級。

Ms震級和Mb震級換算成ML震級的經驗公式:

ML=(1.17MB+0.67)/1.13

ML=(MS+1.08)/1.13

另外,由於芮氏規模到7.0後會產生飽和效應,也就是說,當地震所釋放的能量增大的時候,震級卻不再增大。人們使用矩震級(MW)來表示。電視裡說2013年裡氏震級9.0是不嚴謹的,實際是矩震級9.0

面波震級標度Ms比較適用於從遠處(震中距大於1000km)測定淺源大地震的震級,而且各國(包括我國)地震機構的面波震級測定結果也比較一致,因此通常所說的芮氏規模就是面波震級。但由於習慣,國內外媒體報導時仍說里氏多少多少級,這一點需要注意。另外美國多採用體波震級。

地震分級

分為12等級。

第一級,人們並未感覺到震動。

第二級,人在高樓才能感覺晃動。

第三級,在地面的室內能感覺到,懸掛對象也晃動。

第四級,連汽車也晃動,嚴重的話木牆或窗架會出現裂縫。

第五級,容器中的液體濺出,睡覺的人會被震醒,小物體會移位。

第六級,牆上掛的圖畫會掉下,家具移動,人們會因為害怕紛紛逃到屋外。

第七級,人會站立不穩,池塘出現水波。

第八級,磚石牆部分破裂倒塌,樹枝斷落。

第九級,是很嚴重的,地下水管破裂,地面出現裂縫,小建築物倒塌等等。

第十級,水庫出現裂縫、橋樑被破壞,鐵路扭曲等。

第十一級,地下水管及陰溝系統全被破壞。

第十二級,全面破壞,連巨石也震動移位。

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