地震的震级与烈度
地震的震级与烈度
一、震级
(一)里氏震级
地震有强有弱,用以衡量地震本身强度的“尺子”叫震级。震级可以通过地震仪器的记录计算出来,它的单位是“级”。震级的大小与地震释放出来的弹性波能量有关,震级越高,表明震源释放的能量越大。同一次地震只有1个震级。震级标准最先是由美国地震学家里克特提出来的,所以又称“里氏震级”。
(二)地震能量
震级每相差2级,其能量就相差1000倍;相差一级,能量相差30多倍。一个7级地震释放出的地震波能量,相当于1000个5级地震。一个8.5级地震通过地震波释放出来的能量,大约相当于二滩电站连续发电近6年的电能总和。1995年1月17日日本阪神大地震的震级为7.2级,释放的地震波能量相当于1000颗二次大战时投向日本广岛的原子弹。由此可见,大地震释放出的能量是十分惊人的。

(三)最大地震
一般认为,迄今为止世界上记录到的最大地震是1960年5月22日智利的里氏8.9级地震。
由于岩石的强度和破裂的规模都是有限的,所以地震的震级也是有限的。人们至今还没有记录到里氏9级或者更大的地震。如果有人说某日某地将发生9级、10级甚至更大的地震,那显然是不可信的。
(四)其它震级标准
除里氏震级外,现代科学研究还将震级按照不同的标准和方式,划分近震震级ML、面波震级MS、体波震级Mb和矩震级MW。其中矩震级MW由于计量对象不同,其震级可能突破9级,如2004年12月26日发生在印度尼西亚的9.3级地震就是指的矩震级。
(五)测定震级的方法
震级通常是通过地震仪记录到的地面运动的振动幅度来测定的,由于地震波传播路径、地震台台址条件等的差异,不同台站所测定的震级不尽相同,所以常常取各台的平均值作为一次地震的震级。地震发生时,距震中较近的台站常会因为仪器记录振幅“出格”而难以确定震级,此时就必须借助更远的台站来测定。所以,地震过后一段时间对震级进行修订是常有的事。
二、烈度
(一)地震烈度
地震烈度是衡量地震影响和破坏程度的一把“尺子”。地震发生时,人们通常用地震烈度来描述地面遭受地震影响和破坏的程度,简称烈度。
地震烈度是根据人的感觉、室内设施的反应、建筑物的破坏程度以及地面破坏现象等综合评定的,它的单位是“度”。地震烈度反映的是一定地域范围内(如自然村或城镇部分区域)地震破坏程度的平均水平,须由科技人员通过现场调查予以评定。一次地震后,一个地区的地震烈度会受到震级、震中距、震源深度、地质构造、场地条件等多种因素的影响。同一次地震会有多个烈度。

(二)烈度的评定方法
用于说明地震烈度的等级划分、评定方法与评定标志的技术标准是地震烈度表。不少国家根据本国实际制定了地震烈度表,互相之间不尽相同。
我国现行的《中国地震烈度表》,将烈度划分为12度,其评定依据之一是:一至五度以地面上人的感觉为主;六至十度以房屋震害为主,人的感觉仅供参考;十一、十二度以房屋破坏和地表破坏现象为主。
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中国地震烈度表(简要) |
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1度 |
无感 |
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2度 |
室内个别静止中人有感觉 |
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3度 |
室内少数静止中人有感觉,悬挂物微动 |
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4度 |
室内多数、室外少数人有感觉,悬挂物摆动,器皿作响 |
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5度 |
室内普遍、室外多数人有感觉,不稳定器物摇动或翻倒 |
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6度 |
多数人站立不稳,墙体出现裂缝,出现地裂缝,喷砂冒水 |
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7度 |
驾乘人员有感,房屋局部破坏,出现塌方、喷砂冒水、地裂缝 |
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8度 |
多数人摇晃颠簸、行走困难,房屋结构破坏,出现地裂缝 |
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9度 |
行走的人摔倒,房屋结构严重破坏,出现地裂缝、滑坡塌方 |
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10度 |
人会摔离原地,有抛起感,房屋大多数倒塌,出现山崩和地裂 |
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11度 |
房屋普遍倒塌,地震断裂缝延续很长,大量山崩滑坡 |
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12度 |
地面剧烈变化,山河改观 |
按这个烈度表的评定标准,一般而言,烈度为三至五度时人们有感,六度以上有破坏,九至十度破坏严重,十一度以上为毁灭性破坏。
(三)烈度的几个基本概念
震中烈度--震中区的烈度称为震中烈度,唐山、汶川地震的震中烈度都达到Ⅺ度。一般而言,震中地区烈度最高,随着震中距加大,烈度逐渐减小。

等震线--地面上相同烈度点的连接线。
烈度分布图--烈度分布图又叫做等震线图。震后调查结束后,将各烈度评定点的结果标示在适当比例尺的地图上,然后由高到低把烈度相同点的外包线(即等震线)勾画出来,便构成地震烈度分布图。
烈度异常区--也存在局部地区的烈度高于或低于周边烈度的现象,如果这种烈度异常点连片出现,则可划分出一个局部的烈度异常区。造成烈度异常的原因往往是场地条件:软弱场地易加重震害,形成高烈度异常区;坚硬场地则可减小震害,形成低烈度异常区。这就是地震破坏程度并非完全随震中距的加大而一致减小的原因。
地震基本烈度--是指某地区今后一定时期内,在一般场地条件下可能遭受的最大烈度 。
(四)震源深度对震中烈度的影响
震源深度对地震的破坏程度影响很大。同样大小的地震,震源越浅,造成的破坏越重。据统计,当震源深度从20千米减小到10千米,或从10千米减小到5千米时,震中烈度均可提高1度。这常常是有些地震震级并不太高,但破坏较严重的原因之一。
三、震级与烈度的关系
震级和烈度是从不同角度衡量一次地震大小和可能造成破坏的两把不同的“尺子”,人们往往容量弄混。震级和烈度之间即有联系,又有区别。震级反映地震本身的大小,只与地震释放的能量多少有关;而烈度则反映的是地震的后果,一次地震后不同地点烈度不同。一次地震只有一个震级,但同一个地震在不同地区的烈度大小却很不一样。

举两个例子:一、震级好比一盏灯泡的瓦数,烈度好比某一点受光亮照射的程度,它不仅与灯泡的功率有关,而且与距离的远近有关。因此,一次地震只有一个震级,而烈度则各地不同。二、如果把地震比作炸弹爆炸,烈度就好比是炸弹爆炸后地面的破坏程度。显然,炸弹的炸药越多,爆炸产生的能量越大,破坏力就越大;离爆炸点越远,受到的破坏就越小。同样的道理,震级越大,烈度越高;距震源远或震源深度越大,烈度就越低。
震级与震中烈度对应关系(参考)
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震级与震中烈度对应关系(参考) |
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震 级 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
>8 |
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震中烈度 |
1~2 |
3 |
4~5 |
6~7 |
7~8 |
9~10 |
11 |
12 |
一般而言,震中地区烈度最高,随着震中距加大,烈度逐渐减小。例如,2008年汶川特大地震,震级为8.0级,震中烈度为Ⅺ度;受汶川地震影响,随着震中距的增加,马尔康等地烈度降为Ⅵ度,再远到若尔盖、壤塘等地烈度就更低了。





