裏氏

裏氏

目前國際上使用的地震震級--裏克特級數,是由美國地震學家裏克特所製定,它的範圍在 1 - 10 級之間。亦稱近震規模(local magnitude,ML)、又譯芮氏、黎克特製;裏氏、黎克特製;裏氏、芮氏震級,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。

  • 中文名稱
    裏氏
  • 外文名稱
    Richter
  • 別稱
    芮氏
  • 提出者
    裏克特
  • 提出時間
    1935年
  • 套用學科
    地質學

基本信息

計算

直接同震源中心釋放的能量(熱能和動能)大小有關,震源放出的能量越大,震級就越大。裏克特級數每增加一級,即表示所釋放的熱能量大了√1000(約31.62)倍。假定第1級地震所釋放的能量為1,第2級應為31.62,第3級應為1000,依此類推,第7級為10億,第8級為316.2億,第9級則為10000億。

由於地震儀的位置並不在震中,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。裏克特製的單位是「級」。

震級能量

由于裏氏地震規模是常用對數,因此在估算能量的時候,裏氏震級芮氏規模黎克特製震級每增加一,釋放的能量大約增加31倍。

裏氏地震規模6.9裏氏地震規模6.9

下表列出的是不同級別的地震釋放的能量相當于的TNT當量:

程度 裏氏;芮氏黎克特製}-規模 地震影響 發生頻率

極微 2.0以下 很小,沒感覺 約每天 8,000次

甚微</th> 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/建造不佳的建築物造成大量破壞,但對設計/建造優良的建築物則隻會有少量損害。 每年800次

強 6.0-6.9 可摧毀方圓100英裏以內的居住區。 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 可摧毀方圓數百英裏的區域。 每年1次

超強 9.0及其以上 每20年1次

Ⅰ度;無感-僅儀器能記錄到;

Ⅱ度;微有感-個別敏感的人在完全靜止中有感;

Ⅲ度;少有感-室內少數人在靜止中有感,懸掛物輕微擺動;

Ⅳ度;多有感-室內大多數人,室外少數人有感,懸掛物擺動,不穩器皿作響;

Ⅴ度;驚醒-室外大多數人有感,家畜不寧,門窗作響,牆壁表面出現裂紋

Ⅵ度;驚慌-人站立不穩,家畜外逃,器皿翻落,簡陋棚舍損壞,陡坎滑坡;

Ⅶ度;房屋損壞-房屋輕微損壞,牌坊,煙囪損壞,地表出現裂縫及噴沙冒水;

Ⅷ度;建築物破壞-房屋多有損壞,少數破壞路基塌方,地下通路破裂;

Ⅸ度;建築物普遍破壞-房屋大多數破壞,少數傾倒,牌坊,煙囪等崩塌,鐵軌彎曲;

Ⅹ度;建築物普遍摧毀-房屋傾倒,道路毀壞,山石大量崩塌,水面大浪撲岸;

Ⅺ度;毀滅-房屋大量倒塌,路基堤岸大段崩毀,地表產生很大變化;

Ⅻ度;山川易景-一切建築物普遍毀壞,地形劇烈變化動植物遭毀滅;

發展歷史

裏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-{zh-cn:裏克特;zh-tw:芮克特;zh-hk:黎克特}-(Charles Francis Richter)和古騰堡(Beno Gutenberg)共同製定的。

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。裏克特;芮克特;黎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,-{zh-cn:裏克特;zh-tw:芮克特;zh-hk:黎克特}-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準位移為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(1000微米)的話,則震級為裏氏芮氏黎克特製3。裏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。

由於當初設計裏氏地震規模時所使用的伍德-安德森扭力式地震儀的限製,近震規模 ML 若大於約6.8或觀測點距離震中超過約600千米便不適用。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。

缺點改進

裏氏地震規模的主要缺陷在于它與震源的物理特徵沒有直接的聯系,並且由于the scaling law of earthquake spectra的限製,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裏氏地震規模(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)教授于1977年提出的。該標度能更好的描述地震的物理特徵,如地層錯動的大小和地震的能量等。

其他信息

規模烈度

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標度,與地震區域的各種條件有關,並非地震之絕對強度。

知識拓展

世界上第一架地震儀

候風地動儀是漢代科學家張衡的傳世傑作。在通信不發達的古代,地震後,為人們及時知道發生地震的時間和確定地震大體位置有一定的作用。

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