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强震的震级为什么反复调整

已有 4286 次阅读 2011-3-13 15:16 |个人分类:学术观点|系统分类:科研笔记|关键词:汶川地震,表达方式,里氏震级,地震局,地震波| 汶川地震, 地震波, 里氏震级, 地震局, 表达方式

每次强震后,地震的震级被反复调整修正。
汶川地震后,震级也经过了调整。当时网上一片骂声,似乎地震局连基本的震级也不会测。
为什么会出现这种情况?为了回答这个问题,首先要明确地震震级的概念和表达方式。
一、地震震级的定义 地震震级:按地震时所释放出的能量大小确定的等级标准。释放能量越大,地震震级也越大。 震级作为一个观测项目,是美国地震学家C.F.里克特于1935年首先提出的,称为里氏震级标准。最初的原始震级标度只适用于近震和地方震。1945年B.谷登堡把震级的应用推广到远震和深源地震,奠定了震级体系的基础,利用宽频带地震仪记录远震传来的面波,根据面波的振幅和周期来计算震级。 地震震级是根据地震仪记录的地震波振幅来测定的。震级(M)是据震中100KM处的标准地震仪(周期0.8s,衰减常数约等于1,放大倍率2800倍)所记录的地震波最大振幅值的对数来表示的。 在不同震中距观测点上用质点运动速度最大幅值测定震级时,因地震波随距离衰减所须加的校正值,其数值相当于在该距离上测得质点运动速度为1μ m/s 时相应地震的震级值。 地震震级 M ,一般用地震面波质点运动最大值 (A/T)max 测定。
  计算公式为:
  M=lg(A/T)max+ σ ( Δ )
  式中: A ---- 地震面波最大地动位移,取两水平分向地动位移的矢量和,μ m ;
  T ----相应周期, S ;
  Δ----震中距, ( 度 ) 。
 
二、影响强震震级的因素
   因面波传播的复杂性,经常也用体波中的剪切波(横波)定义。对于中小地震,面波和体波给出的震级差不多,但对于强震,面波和体波的振幅会被限幅(超出仪器的量程)。因此,通常改用矩震级,即根据地震的地震矩定义震级。
因此,对于强震,根据面波和体波给出的震级普遍偏小。如汶川地震,最初给出的震级是7.6;7.8, 后来根据矩震级,调整为8.0. 本次日本地震最初给出的震级是7,9,后来调整到8.9;8.8,最后确定为9.0.
  在地震发生时,计算机会根据面波或横波自动给出震级,而且由于程序中采用地壳的平均速度模型,因此,给出的震级一般偏小。真实的震级需要人工根据多个地震台站记录到的地震波,确定地震释放的能量与地震矩,然后确定矩震级。
另外,由于地震波传播过程中会出现衰减,因此,据震中的距离大小也会影响震级的确定。因此,每次地震后,中国地震台网中心、美国地质调查局(USGS)、德国地球科学研究中心(GFZ)给出的震级都有所差别。例如,本次日本地震,USGS最早给出的震级是7.9,然后调整到8.8;GFZ最早给出的震级是8.6,后来调整到8.9.


解析日本大地震
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