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矩震级与面波震级的理论关系

已有 7094 次阅读 2013-5-4 13:51 |个人分类:科普|系统分类:科普集锦|关键词:矩震级,面波震级,理论关系| 理论关系, 面波震级, 矩震级

矩震级(MWMoment Magnitude与地震矩M0的关系【1】为:

MW =lgM0/1.5 −6.06    1

矩震级在理论地震学研究中得到了较多的应用,可用于确定大地震的震级。

里氏震级ML与地震矩M0的关系(可参见有关教科书)为:

ML=lgM0/1.5-6.03        (2)

则:

ML=MW+0.03          3

根据我国的资料,里氏震级与面波震级之间的经验关系【2】为:

Ms=1.13ML-1.08       4

不同国家由于使用地震记录仪器的不同或不同地区地质条件的影响,不同震级之间的转换关系有所不同。

将式(4)代入式(3)得到:

Ms=1.13Mw-1.0461     5

下表列出了矩震级和面波震级的对应关系:

Mw

Ms

4.0

3.5

5.0

4.6

6.0

5.7

7.0

6.9

8.0

8.0

9.0

9.1

可看出,对同一个地震不同的震级标度,在8级以下,Mw>Ms;在8级以上Ms³Mw。在7.0-9.0级范围内,矩震级和面波震级基本没有系统偏差。

对芦山地震,中国地震台网报的是Ms7.0级,美国台网报的是Mw6.6级。王卫民等人【3】的震源破裂过程反演结果表明:雅安芦山地震为震级Mw6.7(矩震级)。陈运泰院士课题组【4】的反演结果也为Mw6.7级。

Mw6.6-6.7级正确,则相应Ms的值为6.4-6.5级。反之,若中国地震台网的Ms7.0级正确,则相应的Mw7.1级。从理论上看,出现这种偏差的原因来自于式(4),因式(4)是经验关系,各国根据数据统计得到的关系不同。

Wells(1994)5】的研究也已表明:在5.7-8.0级之间,矩震级与面波震级之间没有系统偏差。这说明对芦山地震震级,不管采用Ms或Mw震级标度,量值应该相同或差别很小。谁监测的结果误差较大?值得总结。

建议:以后各地震台网报震级时,可以报不同震级标度的震级,但同时报出地震矩或能量,以方便科研人员使用。

不同震级标度有各自的适用范围(见下表)。

不同震级标度的适用范围【2

震级   采用的震级

≤3.0    MDML

3.0-7.0  MLmb

5.0-7.5  MS

7.5   MW

 

 

参考

1戴志阳,刘斌,查显杰等,震级标度的不一致与震源的复杂性,地球物理学进展,233):705-709.

2】第四章地震的度量

http://121.193.130.233/pluginfile.php/145159/mod_resource/content/1/%E8%AE%B2%E4%B9%893.pdf

3王卫民等,2013420日四川雅安芦山6.7级地震震源破裂过程反演初步结果

http://www.igg.cas.cn/xwzx/zhxw/201304/t20130420_3823903.html

4】陈运泰院士课题组

http://www.cea-igp.ac.cn/upload/Image/mrtp/tpxw/2013n/2013n4r/2669133725.jpg

5Wells D L and Coppersmith K J1994New empirical relationships among magnituderupture length, rupture widthrupture area and surface displacement[J]Bull Seism Soc Am84(4)974- 1002

 



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