由於芮氏地震規模是常用對數,因此在估算能量的時候,芮氏規模每增加0.1釋放的能量約增加倍,每增加1級釋放的能量大約增加32倍。( )
「 五一一」今年意外成為話題!南投民眾王超弘化名「王老師」,預測台灣今發生「十四級強震」,國科會昨日主動召開記者會,公布各項地震前兆研究最新觀測資料「安撫人心」。國科會副主委陳正宏強調,目前可以看到的數據沒有任何異常跡象;中央研究院地球科學研究所研究員林正洪更直指,「講會發生規模十二以上地震,就是無知!」
埔里鎮避難貨櫃場至昨日傍晚仍未見到大批信徒進住,反倒是場外看熱鬧的民眾及媒體聚集,人數比場內施工的工人還多;有當地居民堅持入內參觀,被工人擋下,還有「買家」表明也想買貨櫃屋,要向「王老師」請教,也被工人以王老師不在,工地施工危險為由婉拒。
氣象局地震預報中心主任郭鎧紋面對媒體連番詢問「王老師」提出的「五一一末日」預言,語帶無奈地說,「沒常識!目前全球觀測到最大規模(釋放能量)地震是九.五。」台灣島內斷層最長是車籠埔,破裂長度一百公里,最大規模是七.三;島外則是琉球海溝,可能發生最大規模是八.○,台灣地震震度(地表加速度)分級最大是七級,「那有什麼十四級地震!」
面對「王老師末日預言」即將在今日揭曉,國科會在立法院督促下,昨日召開臨時記者會,公布國內學術界從地震活動度、電離層、全球定位系統衛星、地下水監測、地球化學和地磁等八項地震前兆最新觀測資料。
陳正宏強調,「我們根據過去經驗,把很多可能是地震前兆的觀測資料攤開來看,都是平平順順,沒有任何異常!」
中研院研究員兼國科會地球科學學門召集人林正洪表示,要發生規模超過十的超級地震,斷層長度起碼要一萬公里以上到十萬公里,但地球繞一圈差不多只有四萬公里,除非是把地球「切成兩半」,才有可能發生規模十幾的超級地震,「王老師」講的是「非科學」,完全不能採信。
林正洪指出,「王老師」很可能連自己講的「十四級地震」到底是震度還是規模都搞不清楚,因為台灣地震震度分級最大是七級,根本沒有十四級,如果講的是規模,地科學界只會講數字大小、不會說幾級,可見他根本不懂地震。
陳正宏表示,台灣常常發生地震,分析過去百年十大災害地震,規模都在六到七左右,比起全球最大規模九.五強震小,但有一半以上地震深度都是個位數的淺層地震,規模不需要非常大,就造成很大傷亡,這才是台灣應該嚴陣以待的威脅。
地震強度與地震規模常用來表示地震大小,但意義不同。
地震強度有二種表示法(1)早期代表各地建築飽受地震噬虐,破壞的程度。故越靠近震央地區,地震強度越大,越遠離地震中心地震強度越小。各國地震強度分級標準不一。(2)現在地震儀已可測得各地區的地震水平加速度,因此改用加速度值區分地震強度較客觀。我國中央氣象局分為0至6共7級,0為無感地震(加速度小於0.8cm/sec2),1為微震(加速度0.8~2.5cm/sec2),2為輕震(加速度2.5~8.0cm/sec2),3為弱震(加速度8.0~25.0cm/sec2),4為中震(加速度25.0~80cm/sec2),5為強震(加速度80~250cm/sec2),6為烈震(加速度250~400cm/sec2),7為劇震(加速度大於400cm/sec2)。
地震強度有二種表示法(1)早期代表各地建築飽受地震噬虐,破壞的程度。故越靠近震央地區,地震強度越大,越遠離地震中心地震強度越小。各國地震強度分級標準不一。(2)現在地震儀已可測得各地區的地震水平加速度,因此改用加速度值區分地震強度較客觀。我國中央氣象局分為0至6共7級,0為無感地震(加速度小於0.8cm/sec2),1為微震(加速度0.8~2.5cm/sec2),2為輕震(加速度2.5~8.0cm/sec2),3為弱震(加速度8.0~25.0cm/sec2),4為中震(加速度25.0~80cm/sec2),5為強震(加速度80~250cm/sec2),6為烈震(加速度250~400cm/sec2),7為劇震(加速度大於400cm/sec2)。
歐美國家分12級。
地震規模有兩種表示法:(1)以地震地動幅度大小來表示。(2)以地震釋出的能量多寡來表示。經由數學公式換算出來的地震級數。1935年美國人芮希特發明一簡單衡量地震大小的公式,稱為芮氏地震規模(以M表示)。設a為某地測得之最大地動振幅大小(以微米表示),b為震央至測震站之距離(以公里表示),公式為。若以能量表示,令地震一次所釋出能量E(以耳格表示),地震規模(M)與能量(E)之關係,公式為。地震儀是以第一式測定,換算能量則以第二式。由公式知,地震規模換算成數字來表示,無單位且有小數(取一位小數),若級數增加1級(1.0),則後來能量約為原來32倍,增加2級(2.0),則後來能量約為原來1000倍。地震規模無單位,若加上"級",表示高低層次,並非單位。其實為紀念芮希特,取"芮或芮希特"為單位甚至"級"也可以。(事實上芮氏地震規模一詞,指明芮氏就是紀念芮希特)
目前世界上通常以芮氏規模(M)代表地震釋出之能量大小,級數越大,代表釋 出能量越大,歷史上至今有紀錄者,所發生過的地震尚未超過9,但曾發生過8.9級。但此測量法對於較遠距離且特別強烈的地震有低估的可能。美國是采較先進的地表波(Ms)測量法。 地震規模8.2釋出之能量約1000顆廣島原子彈能量;地震規模7.3釋出之能量相當於在地下一公里引爆33顆廣島原子彈之爆炸威力,地震規模6.0釋出之能量相當廣島1顆原子彈之爆炸威力。
芮氏地震規模(Richter magnitude scale),亦稱近震震級(local magnitude,ML)、又譯里氏、黎克特制震級,是表示地震規模大小的標度。它是由觀測點處地震儀所記錄到的地震波最大振幅的常用對數演算而來。由於地震儀的位置一般並不在震央,考慮到地震波在傳播過程中的衰減以及其它干擾因素,計算時需減去觀測點所在地規模0地震所應有的振幅之對數。
地震規模有兩種表示法:(1)以地震地動幅度大小來表示。(2)以地震釋出的能量多寡來表示。經由數學公式換算出來的地震級數。1935年美國人芮希特發明一簡單衡量地震大小的公式,稱為芮氏地震規模(以M表示)。設a為某地測得之最大地動振幅大小(以微米表示),b為震央至測震站之距離(以公里表示),公式為。若以能量表示,令地震一次所釋出能量E(以耳格表示),地震規模(M)與能量(E)之關係,公式為。地震儀是以第一式測定,換算能量則以第二式。由公式知,地震規模換算成數字來表示,無單位且有小數(取一位小數),若級數增加1級(1.0),則後來能量約為原來32倍,增加2級(2.0),則後來能量約為原來1000倍。地震規模無單位,若加上"級",表示高低層次,並非單位。其實為紀念芮希特,取"芮或芮希特"為單位甚至"級"也可以。(事實上芮氏地震規模一詞,指明芮氏就是紀念芮希特)
目前世界上通常以芮氏規模(M)代表地震釋出之能量大小,級數越大,代表釋 出能量越大,歷史上至今有紀錄者,所發生過的地震尚未超過9,但曾發生過8.9級。但此測量法對於較遠距離且特別強烈的地震有低估的可能。美國是采較先進的地表波(Ms)測量法。 地震規模8.2釋出之能量約1000顆廣島原子彈能量;地震規模7.3釋出之能量相當於在地下一公里引爆33顆廣島原子彈之爆炸威力,地震規模6.0釋出之能量相當廣島1顆原子彈之爆炸威力。
芮氏地震規模(Richter magnitude scale),亦稱近震震級(local magnitude,ML)、又譯里氏、黎克特制震級,是表示地震規模大小的標度。它是由觀測點處地震儀所記錄到的地震波最大振幅的常用對數演算而來。由於地震儀的位置一般並不在震央,考慮到地震波在傳播過程中的衰減以及其它干擾因素,計算時需減去觀測點所在地規模0地震所應有的振幅之對數。
目錄 |
發展歷史
芮氏地震規模最早是在1935年由兩位來自美國加州理工學院的地震學家芮克特(Charles Francis Richter)和古騰堡(Beno Gutenberg)共同制定的。
此標度原先僅是為了研究美國加州地區發生的地震而設計的,並用伍德-安德森扭力式地震儀(Wood-Anderson torsion seismometer)測量。芮克特設計此標度的目的是區分當時加州地區發生的大量小規模地震和少量大規模地震,而靈感則來自天文學中表示天體亮度的星等。
為了使結果不為負數,芮克特定義在距離震央100公里處之觀測點地震儀記錄到的最大水平位移為1微米(這也是伍德-安德森扭力式地震儀的最高精度)的地震作為0地震。按照這個定義,如果距震央100公里處的伍德-安德森扭力式地震儀測得的地震波振幅為1公釐(103微米)的話,則震級為芮氏3。芮氏地震規模並沒有規定上限或下限。現代精密的地震儀經常記錄到規模為負數的地震。
由於當初設計芮氏地震規模時所使用的伍德-安德森扭力式地震儀的限制,近震規模 ML 若大於約6.8或觀測點距離震央超過約600公里便不適用。後來研究人員提議了一些改進,其中面波震級(MS)和體波震級(Mb)最為常用。
缺點和改進芮氏地震規模的主要缺陷在於它與震源的物理特性沒有直接的聯繫,並且由於「地震強度頻譜的比例定律」(The Scaling Law of Earthquake Spectra)的限制,在8.3-8.5左右會產生飽和效應,使得一些強度明顯不同的地震在用傳統方法計算後得出芮氏地震規模(如(MS)數值卻一樣。到了21世紀初,地震學者普遍認為這些傳統的地震規模表示方法已經過時,轉而採用一種物理含義更為豐富,更能直接反應地震過程物理實質的表示方法即矩震級 (Moment magnitude scale,MW)。地震矩規模是由同屬加州理工學院的金森博雄(Hiroo Kanamori)教授於1977年提出的。該標度能更好的描述地震的物理特性,如地層錯動的大小和地震的能量等。
地震震級與地震烈度是不同的概念。地震烈度(例如麥加利地震烈度)是表示地震破壞程度的標度,與地震區域的各種條件有關,並非地震之絕對強度。
震級與發生頻率
下表列出的是不同芮氏規模(ML)的年均發生次數和震央地區的影響:
程度 芮氏規模 地震影響 大約發生頻率(全球)
極微 | 2.0以下 | 很小,沒感覺 | 約每天 8,000次 |
甚微 | 2.0-2.9 | 人一般沒感覺,設備可以記錄 | 約每天 1,000次 |
微小 | 3.0-3.9 | 經常有感覺,但是很少會造成損失 | 估計每年49,000次 |
弱 | 4.0-4.9 | 室內東西搖晃出聲,不太可能有大量損失。當地震強度超過4.5時,已足夠讓全球的地震儀監測得到。 | 估計每年6,200次 |
中 | 5.0-5.9 | 可在小區域內對設計/建造不佳或偷工減料的建築物造成大量破壞,但對設計/建造優良的建築物則只會有少量的損害。 | 每年800次 |
強 | 6.0-6.9 | 可摧毀方圓100英里以內的居住區。 | 每年120次 |
甚強 | 7.0-7.9 | 可對更大的區域造成嚴重破壞。 | 每年18次 |
極強 | 8.0-8.9 | 可摧毀方圓數百英里的區域。 | 每年1次 |
超強 | 9.0-9.9 | 摧毀方圓數千英里的區域 | 每20年1次 |
超強+ | 10+ | 一千年來從來沒有記載(上古時期 ?????),見下文地震能量當量。 | 極其罕見(未知) |
(數據來自美國地質調查局。需要注意的是由於地震影響還受當地地質條件等因素的影響,表中描述的是極端影響)
歷史紀錄中最強烈的地震是1960年5月22日的智利大地震,芮氏規模9.5(矩震級為9.5)。
震級與能量
由於芮氏地震規模是常用對數,因此在估算能量的時候,芮氏規模每增加0.1釋放的能量約增加倍,每增加1釋放的能量大約增加32倍。 ()
芮氏震級 大致相應的TNT當量 實例
0.5 | 84.4 公克 | 手榴彈爆炸 |
1.0 | 474 公克 | 建築爆破 |
1.5 | 2.67 公斤 | 二戰期間常規炸彈 |
2.0 | 15.0 公斤 | 二戰期間常規炸彈 |
2.5 | 84.4 公斤 | 二戰期間的"Cookie" 巨型炸彈 |
3.0 | 474 公斤 | 2003年大型燃料空氣炸彈(MOAB) |
3.5 | 2.67 公噸 | 1986年前蘇聯切爾諾貝利核事故 |
4.0 | 15.0 公噸 | 小型原子彈 |
4.5 | 84.4 公噸 | 常見的龍捲風 |
5.0 | 474 公噸 | 日本廣島、長崎投放的原子彈 |
5.5 | 2.67×103 公噸 | 1992年美國內華達州Little Skull Mtn.地震 |
6.0 | 15.0×103 公噸 | 1994年美國內華達州Double Spring Flat地震 |
6.5 | 84.4×103 公噸 | 1994年Northridge地震 |
7.0 | 474×103 公噸 | 目前最大型的氫彈(註:前蘇聯曾試爆5000萬噸級別 氫彈) |
7.5 | 2.67×106 公噸 | 1992年美國加利福尼亞Landers地震 1999年台灣921集集大地震 |
8.0 | 15.0×106 公噸 | 1976年中國唐山大地震 2008年中國汶川大地震 |
8.5 | 84.4×106 公噸 | 1950年印度阿薩姆與中國察隅交界處1950年墨脫大地震 |
8.9 | 336×106 公噸 | 2010年智利大地震 |
9.0 | 474×106 公噸 | 2004年印度洋大地震(地震發生後引發了海嘯,即2004年南亞大海 嘯) 2011年3月11日東日本大地震(地震發生後引發了海嘯) 1964年美國阿拉斯加安克雷奇耶穌受難日地震(地震發生後引發了海 嘯,造成阿拉斯加部份地區受到海嘯襲擊狀況嚴重) |
9.5 | 2.67×109 公噸 | 1960年智利大地震(地震發生後引發海嘯,絕大多數太平洋沿岸地 區受到海嘯衝擊)觀測史上記錄到規模最大的地震 |
10.0 | 15.0×109 公噸 | 約相當於一個直徑約為100公里的石隕石以秒速25公里撞擊地球時所產 生的地震。 |
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