阻塞高壓

[拼音]:zhenji

[英文]:earthquake magnitude

根據地震波記錄測定的一個沒有量綱的數值,用來在一定範圍內表示地震的相對大小(強度)。震級的大小同震源輻射的地震波強度有關,與地震烈度不同。震級代表地震本身的強弱;烈度表示同一次地震在地震波及的各個地點所造成的影響的程度,它與震源深度、震中距、方位角、地質構造以及土壤性質等因素有關。

震級作為一個觀測專案是1935年美國地震學家裡克特 (C.F.Richter)首先提出的。最初的原始震級標度只適用於近震和地方震,所用地震儀是伍德-安德森扭擺式地震儀。里克特發現,在lgA-Δ圖上(A為以毫米為單位的最大記錄振幅,Δ為震中距),不同地震的振幅變化曲線大體上彼此平行,即可以通過平移而互相疊合。因此,兩條曲線之間的縱向差距差不多是處處相等的。也就是說,任何兩次大小不等的地震,其最大記錄振幅的對數之差與震中距無關。這表示,在任何一個震中距上比較不同地震的相對大小,可以近似地得到同樣的數值。里克特在以上研究的基礎上,提出了計算震級M的公式:

M=lgA-lgA0,

式中 A是某一待測震級地震在標準地震儀上的最大記錄振幅;A0是作為比較標準的另一個已知地震在同一震中距上的最大記錄振幅。里克特規定這個標準地震,在震中距為100公里處用伍-安式地震儀記錄到的最大振幅為10-3毫米。如果A=A0,則有M=0(當A

1945年,B.古登堡發表了關於震級問題的 3篇論文,把震級的應用推廣到遠震和深源地震,奠定了震級體系的基礎。他用週期為20秒的面波定義了面波震級MS。對於面波不發育的深源地震,古登堡和里克特研究了用體波的P波、S波和pP波定震級的方法。

目前廣泛採用的震級標度有以下幾種:

地方震或近震震級標度 ML

用短週期地震儀記錄地方震和近震的短週期振動,週期範圍大約是0.1~2.0秒。中國的ML標度是1959年制定的,其計算公式是:

ML=lgAμ-R(Δ)+CS,

式中Aμ是近震記錄上兩水平分向最大地動振幅的算術平均值,以微米μ為單位;R(Δ)由里克特的原始震級標度的起算函式摺合而成;CS為臺站校正值。

面波震級標度MS

用寬頻帶地震儀記錄遠震面波,用面波地動位移的振幅(以微米為單位)和週期(以秒為單位)來計算震級。古登堡的面波震級規定使用週期為20秒左右的面波記錄。中國的面波震級標度不以20秒週期為限,其計算公式為:

式中A為兩水平分向地動位移的向量合成振幅;T為相應的週期,要求比值

相應於面波中之最大者;σ(Δ)為面波震級起算函式,是根據6個國際地震臺的震級資料和北京地震臺的面波記錄資料求得的。

1971年,根據中國地震觀測資料,求得MS與ML的經驗關係式為:

MS=1.13ML-1.08。

面波震級標度MS比較適用於從遠處測定淺源大地震的震級,而且各國地震機構的面波震級測定結果也比較一致,因此世界各國在公佈和交換有關震級的情報時,一般都使用面波震級。這就是通常報刊上提到的里氏震級。

體波震級標度mb

用遠震體波P、S、pP的振幅(單位為μ)和相應的週期(單位為秒)來計算震級。中國的體波震級標度沿用古登堡和里克特1956年發表的起算函式等值線圖,其計算公式是:

式中第一項的形式與面波震級標度相同。對於S波,A是兩水平分向地動位移的向量合成振幅;對於P和pP波,可用垂直向的振幅,也可用兩水平分向的合成振幅。與面波震級標度不同的是,起算函式Q是震中距Δ和震源深度h的函式。計算時需要從起算函式等值線圖(通稱Q值圖)中去查出 Q值。體波震級標度主要用來測定深源地震的震級。

矩震級MW

1977年美國地震學家金森博雄提出震級飽和的問題。他認為,MS在8級以上的巨大地震如果仍用20秒面波震級標度MS去測定震級,則所得數值將偏小。這是因為巨大地震的震源斷裂尺度長達數百公里,從震源區輻射出長週期波,帶有巨大的能量,但震源輻射出的20秒面波強度並沒有相應的增長,因此面波震級不再能真實地反映地震的大小。金森博雄建議對大地震使用新的震級標度──矩震級MW。其方法是從震源物理的研究中測定地震矩M0,直接算出一次地震的地震波輻射能量,然後通過能量-震級公式lgE=11.8+1.5MS算出震級的數值。1960年5月22日智利大地震的面波震級MS僅為8.5,而按新的標度算出的矩震級MW竟達 9.5,能量相差30倍。矩震級的引入可以解決面波震級的飽和問題,但其測定方法還不完善,測量精度尚需提高。