|
|
什麽是矩震級?為什麽特大地震要按矩震級mw排序?
以前的地震科普材料裏已經比較多地介紹過,什麽是裏氏震級?怎樣從近震震級ml,逐步推廣到面波震級ms,體波震級mb?在那些材料裏一般都會告訴大傢,對於震源淺且距離遠的強震通常測定面波震級ms。可是,上世紀六、七十年代,有科學家在研究全球地震年頻度與面波震級ms的關係時發現,缺失ms超過8.6的地震。他們認為,當ms超過8.6以後,儘管地表出現更長的破裂,顯示出地震有更大的規模,但測定的面波震級ms值卻很難增上去了,出現所謂震級飽和問題。於是,從反映地震斷層錯動的一個力學量:地震矩m0出發,又提出一種新的震級標度:矩震級mw。
在力學裏,矩的概念是用來討論物體轉動問題的。例如,用雙手放在桌子的兩邊,在水平方向上一隻手嚮前推,另一隻手嚮後拉,桌子就可能轉動。桌子是否轉得動以及轉動量的大小不僅與這對力的大小,而且與這對力的距離有關。這對大小相等,方向相反的力,叫做力偶。衡量這對力偶對於轉動作用大小的是力偶矩,其量值等於其中一個力的值與它們之間的距離之乘積。這個概念被引伸到斷層位錯問題,可用斷層面積s、斷層面的平均位錯量和剪切模量μ的乘積定義地震矩: 。顯然,這是對斷層錯動引起的地震強度的直接測量。為從地震矩出發,又能和以往的震級可比擬,將矩震級定義為:
為測定地震矩及矩震級,可用宏觀的方法,直接從野外測量斷層的平均位錯和破裂長度,從等震綫的衰減或餘震推斷震源深度,從而估計斷層面積。也可用微觀的方法,由地震波記錄反演計算這些量。
以往的科普材料裏,在說明震級與地震烈度的區別時,常常強調,地震烈度是從地震造成的破壞程度及引起的影響反映地震的大小,而震級反映了地震波能量的大小。現在要將由裏氏震級發展起來的幾種震級標度與矩震級做比較,就不能不更進一步說清楚,衹有矩震級纔真正反映了地震錯動的大小。那幾種震級衹是抓住某一種地震波的最大振幅來標徵地震的大小,它們與地震波能量大小的關係衹是一種統計關係。而地震波能量也衹是地震釋放總能量的一部分。又由於最常用的面波震級達8.6以後又有飽和問題,比較特大地震當然得用矩震級了。 |
|
什麽是矩震級?為什麽特大地震要按矩震級Mw排序?
以前的地震科普材料裏已經比較多地介紹過,什麽是裏氏震級?怎樣從近震震級ML,逐步推廣到面波震級Ms,體波震級mb?在那些材料裏一般都會告訴大傢,對於震源淺且距離遠的強震通常測定面波震級Ms。可是,上世紀六、七十年代,有科學家在研究全球地震年頻度與面波震級Ms的關係時發現,缺失Ms超過8.6的地震。他們認為,當Ms超過8.6以後,儘管地表出現更長的破裂,顯示出地震有更大的規模,但測定的面波震級Ms值卻很難增上去了,出現所謂震級飽和問題。於是,從反映地震斷層錯動的一個力學量:地震矩M0出發,又提出一種新的震級標度:矩震級Mw。
在力學裏,矩的概念是用來討論物體轉動問題的。例如,用雙手放在桌子的兩邊,在水平方向上一隻手嚮前推,另一隻手嚮後拉,桌子就可能轉動。桌子是否轉得動以及轉動量的大小不僅與這對力的大小,而且與這對力的距離有關。這對大小相等,方向相反的力,叫做力偶。衡量這對力偶對於轉動作用大小的是力偶矩,其量值等於其中一個力的值與它們之間的距離之乘積。這個概念被引伸到斷層位錯問題,可用斷層面積S、斷層面的平均位錯量和剪切模量μ的乘積定義地震矩: 。顯然,這是對斷層錯動引起的地震強度的直接測量。為從地震矩出發,又能和以往的震級可比擬,將矩震級定義為:
為測定地震矩及矩震級,可用宏觀的方法,直接從野外測量斷層的平均位錯和破裂長度,從等震綫的衰減或餘震推斷震源深度,從而估計斷層面積。也可用微觀的方法,由地震波記錄反演計算這些量。
以往的科普材料裏,在說明震級與地震烈度的區別時,常常強調,地震烈度是從地震造成的破壞程度及引起的影響反映地震的大小,而震級反映了地震波能量的大小。現在要將由裏氏震級發展起來的幾種震級標度與矩震級做比較,就不能不更進一步說清楚,衹有矩震級纔真正反映了地震錯動的大小。那幾種震級衹是抓住某一種地震波的最大振幅來標徵地震的大小,它們與地震波能量大小的關係衹是一種統計關係。而地震波能量也衹是地震釋放總能量的一部分。又由於最常用的面波震級達8.6以後又有飽和問題,比較特大地震當然得用矩震級了。
地震有強有弱,用以衡量地震本身強度的“尺子”叫震級。震級可以通過地震儀器的記錄計算出來,它的單位是“級”。其大小與地震釋放的能量有關,地震能量越大,震級就越大。震級標準,最先是由美國地震學家裏剋特提出來的,所以又稱“裏氏震級”。震級每相差2級,其能量就相差1000倍。一個8.5級地震通過地震波釋放出來的能量,大約相當於二灘電站連續發電近6年的電能總和。由此可見.大地震釋放出的能量是十分驚人的。
按照震級的大小,也可以對地震進行分類,我國通常分為以下幾類:
微震 —— 震級小於3級的地震;
弱震 —— 震級等於或大於3級、小於4.5級的地震;
中強震—— 震級等於或大於4.5級、小於6級的地震;
強震 —— 震級等於或大於6級的地震。也有人把震級等於或大於7級的地震稱為大震。 |
|
- : quadrature magnitude
|