当前对于地震强度的表述方法,主要有两类:震级和烈度。
震级是表示地震本身大小的量度指标,目前比较常用的是里氏震级(Richter magnitude scale)和矩震级(Moment magnitude scale)。目前国家地震局将5月12日的汶川地震判定为7.8级,美国地质局已将此次地震修订为7.9级,这里使用的就是里氏震级。如果是7.8级的话,相当于在那一瞬间,2万颗长崎原子弹同时爆炸;如果是7.9级,则是33700颗以上。这是一场可怕的灾难,所带来的巨大影响和重大损失是很难估计的。(附计算过程,见文章末尾)
什么是里氏震级?
里氏震级是由美国的查尔斯·弗兰西斯·里克特(Charles Francis Richter)和本诺·古登堡(Beno Gutenberg)在1935年提出的一种震级标度,以发生地震时产生的水平位移作为判断标准。也就是说,在三种地震波(纵波,横波,面波)中,对地表破坏性最大的面波作为主要判断依据。在里氏震级的定义中,对一个100公里外发生的地震,如果伍德-安德森地震仪记录到地震波的最大振幅为1厘米,则震级为4。
里氏震级是怎样划分的?
根据里氏震级的定义,在震中100公里外,地震仪监测到最大振幅为1微米(千分之一毫米)的地震波,地震便是0级;10微米的地震是1级地震,1毫米的地震就是3级地震。以此类推,里氏震级每上升1级,地震仪记录的地震波振幅增大10倍。
里克特为了让震级更具有通用性,尝试使用地震释放出的能量而不是振幅来修订震级的定义——毕竟人们希望用更为直观的概念来描述地震的强度,而地震能量意味着地震造成的损失。
大地震的能量有多强?
随地震波而来是地底积蓄已久的能量。因为里氏震级并不像摄氏度这样是等分性的指标(即里氏震级不是线性单位而是对数单位),因此每两级地震所释放的能量也相差巨大。根据里克特在1953年提出的公式计算,每一级地震释放的能量都是次一级地震的31.7倍。这意味着,里氏震级每高出0.1级,就会多释放出0.412倍的能量。举例来说,7.9级地震释放的能量是7.8级地震的1.412倍。
8级地震将会释放4200000000000000000(4.2乘以10的十八次方)焦耳的能量,这相当于十亿吨TNT炸药爆炸的能量。按照到目前为止人类投入战争的最大当量的长崎原子弹来计算的话,相当于同时爆炸了47600颗以上。
需要说明的是,地震波传递的能量并不是地震释放出的所有能量,正如如同最强的一阵风并不是整个风暴全部能量一样。
怎样直观判断地震大概震级?
一般来说,我们把地震按强烈程度分为超微震、弱震、有感地震、中强震、强震和大地震六类。
超微震:一般将小于1级的地震称为超微震,人们察觉不到。
弱震:大于、等于1级,小于3级的称为弱震或微震。如果震源不是很浅,这种地震人们一般也不易觉察,只有地震监测机构的地震仪上才能记录下来。
有感地震:大于、等于3级,小于4.5级的称为有感地震。这种地震人们能够感觉到,但一般不会造成破坏。
中强震:大于、等于4.5级,小于6级的称为中强震。中强震是可造成破坏的地震。
强震:大于、等于6级,小于7级的称为强震,是可造成较大破坏的地震。
大地震:大于、等于7级的地震,其中8级以及8级以上的称为巨大地震,会造成严重的破坏。
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