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词条 里氏
释义

目前国际上使用的地震震级——里克特级数,是由美国地震学家里克特所制定,它的范围在 1 — 10 级之间。亦称近震规模(local magnitude,ML)、又译芮氏、黎克特制;里氏、黎克特制;里氏、芮氏震级,是表示地震规模大小的标度。它是由观测点处地震仪所记录到的地震波最大振幅的常用对数演算而来。

计算

直接同震源中心释放的能量(热能和动能)大小有关,震源放出的能量越大,震级就越大。里克特级数每增加一级,即表示所释放的热能量大了√1000(约31.62)倍。假定第1级地震所释放的能量为1,第2级应为31.62,第3级应为1000,依此类推,第7级为10亿,第8级为316.2亿,第9级则为10000亿。

由於地震仪的位置并不在震中,考虑到地震波在传播过程中的衰减以及其它干扰因素,计算时需减去观测点所在地规模0地震所应有的振幅之对数。里克特制的单位是「级」。

震级与能量

由于里氏地震规模是常用对数,因此在估算能量的时候,里氏震级芮氏规模黎克特制震级每增加一,释放的能量大约增加31倍。

下表列出的是不同级别的地震释放的能量相当于的TNT当量:

程度 里氏;芮氏黎克特制}-规模 地震影响 发生频率

极微 2.0以下 很小,没感觉 约每天 8,000次

甚微</th> 2.0-2.9 人一般没感觉,设备可以记录 约每天 1,000次

微小 3.0-3.9 经常有感觉,但是很少会造成损失 估计每年49,000次

弱 4.0-4.9 室内东西摇晃出声,不太可能有大量损失。当地震强度超过4.5时,已足够让全球的地震仪监测得到。 估计每年6,200次

中 5.0-5.9 可在小区域内对设计/建造不佳的建筑物造成大量破坏,但对设计/建造优良的建筑物则只会有少量损害。 每年800次

强 6.0-6.9 可摧毁方圆100英里以内的居住区。 每年120次

甚强 7.0-7.9 可对更大的区域造成严重破坏。 每年18次

极强 8.0-8.9 可摧毁方圆数百英里的区域。 每年1次

超强 9.0及其以上 每20年1次

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;

发展历史

里氏地震规模最早是在1935年由两位来自美国加州理工学院的地震学家-{zh-cn:里克特;zh-tw:芮克特;zh-hk:黎克特}-(Charles Francis Richter)和古腾堡(Beno Gutenberg)共同制定的。

此标度原先仅是为了研究美国加州地区发生的地震而设计的,并用伍德-安德森扭力式地震仪(Wood-Anderson torsion seismometer)测量。里克特;芮克特;黎克特设计此标度的目的是区分当时加州地区发生的大量小规模地震和少量大规模地震,而灵感则来自天文学中表示天体亮度的星等。

为了使结果不为负数,-{zh-cn:里克特;zh-tw:芮克特;zh-hk:黎克特}-定义在距离震中100千米处之观测点地震仪记录到的最大水平位移为1微米(这也是伍德-安德森扭力式地震仪的最大精度)的地震作为规模0的地震。按照这个定义,如果距震中100千米处的伍德-安德森扭力式地震仪测得的地震波振幅为1毫米(1000微米)的话,则震级为里氏芮氏黎克特制3。里氏地震规模并没有规定上限或下限。现代精密的地震仪经常记录到规模为负数的地震。

由於当初设计里氏地震规模时所使用的伍德-安德森扭力式地震仪的限制,近震规模 ML 若大於约6.8或观测点距离震中超过约600千米便不适用。后来研究人员提议了一些改进,其中面波震级(MS)和体波震级(Mb)最为常用。

缺点和改进

里氏地震规模的主要缺陷在于它与震源的物理特性没有直接的联系,并且由于the scaling law of earthquake spectra的限制,在8.3-8.5左右会产生饱和效应,使得一些强度明显不同的地震在用传统方法计算后得出里氏地震规模(如MS)数值却一样。到了21世纪初,地震学者普遍认为这些传统的地震规模表示方法已经过时,转而采用一种物理含义更为丰富,更能直接反应地震过程物理实质的表示方法即地震矩规模 (Moment magnitude scale,MW)。地震矩规模是由同属加州理工学院的金森博雄(Hiroo Kanamori)教授于1977年提出的。该标度能更好的描述地震的物理特性,如地层错动的大小和地震的能量等。

地震规模与地震烈度是不同的概念

地震烈度(例如麦加利地震烈度)是表示地震破坏程度的标度,与地震区域的各种条件有关,并非地震之绝对强度。

知识拓展

世界上第一架地震仪

候风地动仪是汉代科学家张衡的传世杰作。在通信不发达的古代,地震后,为人们及时知道发生地震的时间和确定地震大体位置有一定的作用。

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更新时间:2024/11/15 23:44:36