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March 30, 2023

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歐億5登錄_地震小科普:你真的了解地震嗎?


一、細說地震震級

地震震級是表徵地震強度大小的量度。當前,最常用的震級有近震震級ML、面波震級MS、體波震級mbmB和振動持續時間震級MD,對巨大地震的量度還有矩震級MW和譜震級MT)等。目前國際通用的地震震級標準還有里氏震級。我國規定對公眾發布一律使用面波震級。

震級的量度一般是通過測量地震波中的某個頻率地震波的幅度來衡量地震相對大小的一個量。ML是用0.1~3秒左右的S波(或Lg)的振幅來量度地震的大小,MS是用淺源地震的20秒左右的面波振幅量度地震的大小,mb是用1秒左右的地震體波振幅來量度地震的大小,mB是用0.5~15秒左右的地震體波振幅來量度地震的大小。

根據多年來大量實測資料得出的規律,當地震能量達到一定程度后,會出現震級飽和現象,即隨着地震波能量的增加,相應的震級大小卻不會增加,不同震級標度,出現震級飽和的情況各不相同。如:短周期體波震級mb6.5級后出現飽和現象,近震震級ML7.0級后出現飽和現象,中長周期體波震級mB8.0級后出現飽和現象,面波震級MS8.5后出現飽和現象。

為克服震級飽和現象,對於巨大地震,國際上一般採用地震矩測定震級,用地震矩測定的震級成為矩震級。地震矩是在位錯理論模型下,由地震波譜分析得到的具有力偶量綱的物理量,與震源破裂大小有關,是對斷層滑動引起的地震強度的直接測量,描述了地震破裂面上滑動量的大小,一般通過波形反演的方法計算。

經研究表明,震源破裂長度在100km左右的大地震的MSMW幾乎相近,當破裂長度更長時它們的差別就會明顯,一般認為MW標度是MS標度對破壞性地震震級的自然延續。

譜震級M(T)是利用不同周期的波測定震級,對採用寬頻帶地震儀記錄的地震信號進行帶通濾波,對不同的頻帶分別測定震級,一次地震測定的震級是隨周期飽和的一系列值。

國內國際新聞報道一般採用的是國際通用地震震級,里氏震級。里氏震級是由兩位來自美國加州理工學院的地震學家裡克特(Charles Francis Richter)和古登堡(Beno Gutenberg)於1935年提出的一種震級標度,它是根據離震中一定距離所觀測到的地震波幅度和周期,並且考慮從震源到觀測點的地震波衰減,經過一定公式,計算出來的震源處地震的大小。由於“地震強度頻譜的比例定律”(The Scaling Law of Earthquake Spectra)的限制,里氏震級在8.3~8.5左右會產生飽和效應,到了21世紀初,地震學者普遍採用矩震級描述巨大地震的物理特性。

面波震級標度Ms比較適用於從遠處(震中距大於1000km)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,因此通常所說的里氏震級就是面波震級,矩震級可作為面波震級的有益補充,但不能完全取代面波震級。最常用的面波震級達8.6以後有飽和問題,特大地震一般用矩震級表示更為合理。

北京時間20113111346分在日本本州東海岸附近海域發生巨大地震。中國國家地震台網、日本氣象廳及美國地質勘探局USGS分別給出了不同的地震參數:

中國國家地震台網測定參數:北京時間20113111346分在日本本州東海岸附近海域(北緯38.1°,東經142.6°)發生M8.6級地震,震源深度20 km。震后,台網中心利用國家地震台網和全球地震台網的資料對這次地震的參數進行了詳細測定,矩震級為Mw9.0。據此,中國地震台網中心確定本次地震的震級應修訂為M9.0,作為本次公眾信息發布的正式結果。

日本氣象廳測定參數:日本東北地區11日發生里氏7.9級地震(北緯38.03°,東經143.15°),震源深度為10km,東京震感強烈,日本氣象廳已向本州島太平洋沿岸地區發出高級別海嘯警報;11日當天將地震震級修正為里氏8.8級;2011313日,日本氣象廳將日本大地震震級向上修訂為里氏9.0級(北緯38.103°,東經142.860°),震源深度約為10 km,為日本地震史上最高震級。

美國地質勘探局測定參數:3111446分,在日本東海岸發生7.9級地震;當天將地震震級修正為里氏8.8級、后又修正為8.9級;14日發表新聞公報宣布,將11日的日本地震震級由該機構此前確定的里氏8.9級上調為9.0級(北緯38.322°,東經142.369°),震源深度為32km,並表示此次地震是1900年以來的全球第四強震。

20085121428分,中國四川省汶川發生特大地震,中國國家地震台網、美國地質勘探局USGS等也分別給出了不同的地震參數:

中國地震台網中心測定參數:北京時間20085121428分在四川汶川(北緯31.0°,東經103.4°)發生M7.6級地震,震源深度33km。隨後,根據國際慣例,地震專家利用包括全球地震台網在內的更多台站資料,於518日對這次地震的震級進行修訂,修訂后震級為里氏8.0級。

美國地質勘探局測定參數:對於汶川地震(北緯30.986°,東經 103.364°),初訂面波震級為7.8,震源深度19 km,隨後修訂矩震級為7.9

歐洲地中海地震台網中心初訂矩震級是7.5,修訂矩震級為7.9。俄羅斯修訂面波震級是8.0

不難看出,這些似乎不盡相同的地震參數,具有差別但也具有其科學性和合理性。

二、什麼叫地震基本烈度

地震烈度是指地震引起的地面震動及其影響的強弱程度。當以地震烈度為指標,按照某一原則,對全國進行地震烈度區劃,編製成地震烈度區劃圖,並作為建設工程抗震設防依據時,區劃圖可標誌烈度便被稱之為“地震基本烈度”。

我國從二十世紀五十年代開始至九十年代,相繼編製了三次地震烈度區劃圖。通常被稱為第一代、第二代、第三代地震烈度區劃圖。由於這三代區劃圖的編圖原則不同,因此,各圖的基本烈度的定義也不相同。

第一代地震烈度區劃圖的編製原則:歷史地震烈度的重複原則和相同發震構造發生相同地震烈度的類比原則。這一代的基本烈度被定義為:“未來(無時限)可能遭遇歷史上曾發生的最大地震烈度。”

第二代地震烈度區劃圖中的基本烈度為:未來一百年一般場地土條件下可能遭遇的最大地震烈度。第二代地震區劃圖的編製方法稱為確定性方法,圖中標示的烈度在對具體建設工程進行抗震設防時需做政策性調整。

第三代地震烈度區劃圖,採用了地震危險性分析的概率方法,並直接考慮了一般建設工程應遵循的防震標準,確定以50年超越概率百分之十的風險水準編製而成。

因此,基本烈度被定義為未來50年,一般場地條件下,超越概率百分之十的地震烈度。區劃圖的基本烈度也是一般建設工程(即建築物抗震分類標準中的兩類建築)的設防烈度,也可以叫做一般建設工程的抗震設防要求。

本世紀初以地震動參數為指標編製了地震峰值加速度圖、反應譜特徵周期圖。並以國家標準頒布施行。至此,在抗震設防中不再直接應用基本烈度一詞。但抗震設計仍保留地震烈度的概念作為建築物抗震措施的等級標準。

三、地震災害有哪些特點

地震災害具有突發性。由於地震預報還處於研究階段,絕大多數地震還不能做出臨震預報,地震的發生往往出乎預料。地震的突發性使得人們在地震發生時不僅沒有組織和心理等方面的準備,而且難以採取人員撤離等應急措施進行應對。

地震成災具有瞬時性。地震在瞬間發生,地震作用的時間很短,最短十幾秒,最長兩三分鐘就造成山崩地裂,房倒屋塌,使人猝不及防、措手不及。人類辛勤建設的文明在瞬間毀滅,地震爆發的當時人們無法在短時間內組織有效的抗禦行動。

地震造成傷亡大。地震使大量房屋倒塌,是造成人員傷亡的元兇,尤其一些地震發生在人們熟睡的夜間。據1988年“國際減輕自然災害十年”專家組的不完全統計,二十世紀全球地震災害死亡總人數超過120萬人,其中傷亡人數最多的是1976728日我國唐山7.8級大地震,死亡24.2萬餘人,重傷16.4萬餘人。1900~1986年間地震死亡人數佔在所有自然災害死亡人數的百分之五十八,其中中國的地震死亡人數最多,佔百分之四十二,這主要是因為以前中國的房屋抗震能力差,人口密集。統計表明,約百分之六十的死亡是抗震能力差的磚石房屋倒塌造成的。

地震還易引起火災、有毒有害氣體擴散等次生災害。1906年美國舊金山地震,1923年日本關東地震、1995年日本阪神地震等都引發大火,關東地震中死亡14萬人當中,約10萬人因火災死亡。

四、什麼是地震活動斷層

地殼岩層因受力達到一定強度而發生破裂,並沿破裂面有明顯相對移動的構造稱斷層。活動斷層指1萬年以來有活動的斷層。地震活動斷層是指曾發生和可能再發生地震的活動斷層。

地震活動斷層具有很強的破壞力,因此要探測活動斷層的位置,建築盡可能地避開地震活動斷層。

五、 地震是如何分佈的

全球大部分地震發生在大構造板塊的邊界上,一部分發生在板塊內部的活動斷裂上。根據全球構造板塊學說,地殼被一些構造活動帶分割為彼此相對運動的板塊,板塊當中有的塊大,有的塊小。六個大的板塊為:太平洋板塊、亞歐板塊、非洲板塊、美洲板塊、印度洋板塊和南極板塊。

經科學研究,全球主要地震活動帶有三個:

1)環太平洋地震帶:即太平洋的周邊地區,包括南美洲的智利、秘魯,北美洲的危地馬拉、墨西哥、美國等國家的西海岸,阿留申群島、千島群島、日本列島、琉球群島以及菲律賓、印度尼西亞和新西蘭等國家和地區。這個地震帶是地震活動最強烈的地帶,全球約百分之八十的地震都發生在這裏。

2)歐亞地震帶:從歐洲地中海經希臘、土耳其、我國的西藏延伸到太平洋,也稱地中海—喜馬拉雅地震帶。全長兩萬多千米,跨歐、亞、非三大洲,佔全球地震的百分之十五。

3)海嶺地震帶:分佈在太平洋、大西洋、印度洋中的海嶺(海底山脈)。