1、地震震级 引言：目前“调成振动”的地球引人关注，地震发生不断。各媒体新闻机构、地震研究机构、防灾减灾机构，以及各界人民群众广泛提到一个词震级，震级的大小，决定地震释放能量的多少，很大程度上决定了地震灾区的受灾程度，为此，很有必要作些许分析。震级分类：目前各研究机构评价一个地震级通常有以下四类：一 里氏震级 Ml.二 矩震级 Mw.三 面啵震级 Ms.四 体波震级 Mb. 一般来说：面波震级 Ms,体波震级 Mb,是里氏震级 Ml 的发展和推广。起源与分析：一.里氏震级 1935 年，来自美国加州理工学院的地震学家克里特和古腾堡提出里氏震级。它是以地震仪记录到的地震波振幅为基础的，当地震震源大小
2、一定时，距离震源愈远，地震波的振幅就愈小；当与震源的距离一定时，地震波的振幅与震级的大小呈正相关。里氏震级被定义为：一台标准地震仪（当时叫做伍德安得生式地震仪，自由周期 0.8 秒，倍率 2800 倍，阻尼常数 0.8）在距离震中 100km 处所记录的最大振幅 A（以微米记）的对数值：Ml=lgA但是地震并非都发生在距离台站 100km 处，因此计算地震震级时，我们必须考虑震中距(即震中与台站之间的距离，以“度”为单位) 的修正，则上式修正为：Ml=lgA + 2.56lg -5.12但是地震学家克里特发现，上述里氏震级仅适用震中距离小于 600km 的地震，当震中距超过 600km 时，不
3、再适用。二.面波震级 1966 年苏黎世国际地震学会进一步扩展了里氏震级，提出了当震中距超过 600km 时计算比较准确的面波震级。面波震级（surface wave magnitude）是根据面波计算出来的震级：Ms=lgA/T +1.66lg +3.3A 为面波水平方向最大地动位移的数值（以微米记）T 为与 A 相应的周期（以秒记）震中与台站的距离三.体波震级 体波震级（body wave magnitude）是根据体波计算出来的震级，由 B.Gutenberg 和 C.F.Richer于 1956 年提出。体波震级是以地动的体波（P 波、PP 波、S 波）波群的运动能量来表示：Mb=lg
4、A/T +Q(h)+SA 为地动波群的最大振幅的地动位移（以微米记）T 为体波周期（以秒记）Q(h)为体波震级起算函数S 为观测分站的校正四.矩震级 为什么要提出矩震级？第一：里氏震级是一种测量震级，而矩震级则是考虑地震机理的物理震级。第二：里氏震级难以测量特大地震。当 Mw7.25 时，面波震级开始出现“饱和” ，也就是测量出的面波震级 Ms 低于能反映地震真实大小的矩震级 Mw.而当 Mw=8.0-8.5 时,Ms达到“完全饱和” ，也就是无论 Mw 如何增大，测量出的面波震级不跟着增大。 地震释放出的能量可以用地震矩 Mo 来表示，即 Mo=AD,上式中： 是介质的剪切强度，A 是断层面
5、面积 ,D是断层两侧相互滑动的距离，用能量定义的震级叫做地震的矩震级 Mw,Mw 与地震矩 Mo 的关系是：Mw=logMo/1.5 -a (a 为常数)以 Nm 为单位， a=6.06以 dyncm 为单位，a=10.7小结：目前地震震级分为两大类：里氏震级与矩震级其中注意：所说的面波震级与体波震级都是由里氏震级的扩展，从而，通常属于里氏震级的范畴。知识补充：地震释放的地震波能量 E 与震级 M 有下列关系：lgE=11.8+1.5M振动物体离开平衡位置的最大距离叫振动的振幅。振幅描述了物体振动幅度的大小和振动的强弱。振幅在数值上等于最大位移的大小。振幅是标量，单位用米或厘米表示。1简谐运动的振幅只与初动能和弹簧有关，与速度频率等无关。周期 T物体完成一次全振动经过的时间为一个周期 T，其单位为秒。周期是表示质点振动快慢的物理量，周期越长，振动越慢。
