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震级(M)的英文单词为magnitude,它用于表示地震的相对大小。说相对,是因为震级没有量纲,它可以是0,也可以是负数。比如用锤子敲击地面,产生的震级大约为-1级。

这是一个大众即熟悉又陌生的科学名词。虽然我们经常听到这个名词,但我们对它并不了解。震级是地震学定量研究的基础,但计算过程非常复杂,难度超出了一般人的想象。

为了全面研究地震,人们发明了不同的震级标度。不仅有我们耳熟能详的里氏震级ML,还有体波震级mb,面波震级Ms,Lg波震级mbLg,矩震级Mw,持续时间震级Md,能量震级Me,地幔震级Mm,等等。地震发生后,不同的地震波(震相)在不同的地球内部传播,用不同距离的不同类型的地震仪,对地震波的不同震相进行不同算法的计算,就能得到各自相应的震级。

作为大众,我们没有必要深究震级的计算过程,以及各震级之间是如何进行转换的,但我们需要知道媒体报道的震级指的是哪一种。以这次日本大地震为例。

世界时间2011年3月11日5时46分23秒(北京时间13:46:23),日本最大的岛——本州岛东部海域(38.322°N, 142.369°E)发生强烈地震。美国地质调查局(USGS)下属的国家地震信息中心(NEIC)地震响应能力很快,他们很快在网站上公布了初步结果,震级M=7.9(图1)。

图1

这里M7.9所指的震级是Mi,这种震级和矩震级Mw不同,它是科学家Tsuboi (1995) 为了对大地震的海啸能量作出快速评估,而做出的快速求解Mw的方法。但Mi的震级范围为5~8,一旦地震震级超过8级,Mi就不准确了。因此,过了没多久,USGS就将震级修正为Mw8.9级(图2)。

图2

Mw是真正的矩震级,这种震级和地震震源的物理过程直接关联,能够反映地震实际释放的能量大小,也是目前用于度量地震最理想的标度。理论上,Mw震级没有上下限,但地球的板块大小是有限的,那就意味着岩石的破裂长度是有限的,震级也就不可能无限大。事实也是如此,迄今为止,最大的一次地震是1960年的智利大地震,Mw=9.5,引发的海啸波经过20多小时传播,使日本海岸造成了重大灾害。那么,地球会不会产生10级的地震呢?理论上很难,因为要产生这么大的地震,要求的地震破裂长度是地球的1/4圈,位错是现今地震最大位错量的10倍。

地震发生后,中国地震局台网中心也利用自己的台网作出了快速响应,他们定的震级为Ms8.6(图3)。Ms是面波震级的简称,s表示surface wave(面波)。由于世界各国地震台网有各自的研究历史和震级计算公式,我国通常用Ms表示地震大小,对外公布的震级也大多是这种震级。但是,这就面临一个问题:当震级M>8时,Ms就会出现饱和,便会低估地震的能量而不能正确地反映大地震的能量。举个例子,1960年智利大地震,矩震级Mw=9.5,但Ms仅为8.5。因此,中国地震局后来对Ms8.6进行震级校正,最后将震级修改为8.8级。

图3

美国地质调查局USGS已经把日本地震的震级修正为矩震级Mw9.0。日本气象厅公布的9.0级同样为矩震级。这些震级都是临时的,最终数值也许还会修正。

来源:原创

作者:空错

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42 Responses to “日本8.8级地震震级数值的变化”

  1. 沐右说道:

    我抢个沙发。。。。。
    人类在天灾面前,真的是太脆弱了

    • 问题娃娃说道:

      顶顶顶顶顶,人类在自然灾害面前是如此的脆弱!(感慨)

  2. otto说道:

    USGS好像修改了好几次的数据诶

  3. R.V.E说道:

    其实我很想知道当年的汶川地震到底是几级?

  4. 燃烧的天空下说道:

    我就弄不明白了怎么那么多人会把地震和二战联系在一起,还是这里清净点

    • PETER说道:

      是啊,我也不知道,到底怎么了这都。
      只是最近不知道内心怎么那么高兴,晚上去喝两杯

    • nsdwn说道:

      去看看历史书,或者搜一下“关东大地震”。

  5. 路过的怀剑说道:

    我这昨晚很多人放烟花来着。。。

  6. GREEN LEAF说道:

    越是这个时候就越应该乐观积极宽容一点,我发现有些人对待地球有了破罐子破摔的想法~

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  8. lsh说道:

    请问哪里可以看到更多的专业解释?在日剧内经常可以看到“地震”速报,可以具体到哪个城市多大影响,这个在天朝可以实现吗?

  9. 十步说道:

    弱者总是将他人的失败看作自己的成功。人性也得让位于立场——对某些人来说

  10. error 404说道:

    嘖嘖,还好日本房子不错,有地震经验……
    但是这次主要攻击来自于海啸……

  11. aprilove说道:

    求日本核泄漏的真相!!!= =非专业人士表示很怕

  12. huomosi说道:

    任何生命都值得尊重啊

    • 问题娃娃说道:

      对,不过我不知道树为什么不到?

  13. wbyxu说道:

    日本气象厅又上调到M9.0了。

  14. lee说道:

    我觉得,中国人的仇日心理也可以拿来做课题研究一下,各种因素非常复杂。
    当然,不只是国人了。日本国内也有很多叫好的,只恨死得不够多。这种对社会不满的境界,玩劲舞团那小妹妹根本不够看啊。

    • 问题娃娃说道:

      你傻啊,一方有难八方支援,汶川8.0级地震日本也派出了救援队,你恩将仇报!况且大家都是联合国的成员。

  15. piccolo说道:

    我看到已经修改成9级了。

  16. asics high说道:

    真的很恐怖,地球是怎么了~

  17. sheen说道:

    但现在又改成9级了啊

  18. sheen说道:

    现在又改成9级了啊

  19. [...] 日本8.8级地震震级数值的变化 [...]

  20. 问题娃娃说道:

    纠正一下,日本地震已经公布为9.0级了。

  21. 问题娃娃说道:

    3月17日晚上8:55——9:00又发生了一次4.0级的地震。是在海底!

  22. 问题娃娃说道:

    我发现核泄漏一直在日本

  23. 问题娃娃说道:

    不要多吃碘盐,如果要防御1%就要吃6袋碘盐,6袋早就HOUER死了

  24. fujiyama说道:

    非常专业的解说。谢谢!