裡氏地震規模

裡氏地震規模

地震規模大小的标度
裡氏地震規模亦稱近震震級(local magnitude,ML)、又譯芮氏、黎克特制震級,是表示地震規模大小的标度。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。由于地震儀的位置一般并不在震中,考慮到地震波在傳播過程中的衰減以及其它幹擾因素,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。[1]
  • 中文名:裡氏地震規模
  • 外文名:
  • 别名:譯芮氏、黎克特制震級
  • 表示:裡氏地震規模
  • 拼音:li shi di zhen gui mo

發展曆史

裡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裡克特(Charles Francis Richter)和古騰堡(Beno Gutenberg)共同制定的。

此标度原先僅是為了研究美國加州地區發生的地震而設計的,并用伍德-安德森扭力式地震儀(Wood-Anderson torsion seismometer)測量。裡克特設計此标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,裡克特定義在距離震中100千米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大精度)的地震作為規模0級的地震。按照這個定義,如果距震中100千米處的伍德-安德森扭力式地震儀測得的地震波振幅為1毫米(103微米)的話,則震級為裡氏3級。裡氏地震規模并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。

由於當初設計裡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級或觀測點距離震中超過約600千米便不适用。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

裡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,并且由于the scaling law of earthquake spectra的限制,在8.3-8.5級左右會産生飽和效應,使得一些強度明顯不同的地震在用傳統方法計算後得出裡氏地震規模(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震級表示方法已經過時,轉而采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地震矩規模(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。該标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。

地震規模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标度,與地震區域的各種條件有關,并非地震之絕對犟度。

震級與發生頻率

下表列出的是不同裡氏震級(ML)的年均發生次數和震中地區的影響:

震級與能量

由于裡氏地震規模是常用對數,因此在估算能量的時候,裡氏震級每增加一,釋放的能量大約增加32倍。

下表列出的是不同級别的地震釋放的能量相當于的TNT當量:

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