中文名 | 黎克特震級 | 來源出處 | 美國地震學(xué)家里克特所制定 |
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里氏地震規(guī)模最早是在1935年由兩位來自美國加州理工學(xué)院的地震學(xué)家-{zh-cn:里克特;zh-tw:芮克特;zh-hk:黎克特}-(CharlesFrancisRichter)和古騰堡(BenoGutenberg)共同制定的。
此標(biāo)度原先僅是為了研究美國加州地區(qū)發(fā)生的地震而設(shè)計(jì)的,并用伍德-安德森扭力式地震儀(Wood-Andersontorsionseismometer)測量。里克特、芮克特、黎克特設(shè)計(jì)此標(biāo)度的目的是區(qū)分當(dāng)時(shí)加州地區(qū)發(fā)生的大量小規(guī)模地震和少量大規(guī)模地震,而靈感則來自天文學(xué)中表示天體亮度的星等。
為了使結(jié)果不為負(fù)數(shù),-{zh-cn:里克特;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(diǎn)地震儀記錄到的最大水平位移為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(guī)模0的地震。按照這個(gè)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(103微米)的話,則震級為里氏芮氏黎克特制3。里氏地震規(guī)模并沒有規(guī)定上限或下限。現(xiàn)代精密的地震儀經(jīng)常記錄到規(guī)模為負(fù)數(shù)的地震。
由於當(dāng)初設(shè)計(jì)里氏地震規(guī)模時(shí)所使用的伍德-安德森扭力式地震儀的限制,近震規(guī)模ML若大於約6.8或觀測點(diǎn)距離震中超過約600千米便不適用。后來研究人員提議了一些改進(jìn),其中面波震級(MS)和體波震級(Mb)最為常用。
里氏地震規(guī)模的主要缺陷在於它與震源的物理特性沒有直接的聯(lián)系,并且由于thescalinglawofearthquakespectra的限制,在8.3-8.5左右會(huì)產(chǎn)生飽和效應(yīng),使得一些強(qiáng)度明顯不同的地震在用傳統(tǒng)方法計(jì)算后得出里氏地震規(guī)模(如(MS)數(shù)值卻一樣。到了21世紀(jì)初,地震學(xué)者普遍認(rèn)為這些傳統(tǒng)的地震規(guī)模表示方法已經(jīng)過時(shí),轉(zhuǎn)而采用一種物理含義更為豐富,更能直接反應(yīng)地震過程物理實(shí)質(zhì)的表示方法即地震矩規(guī)模(Momentmagnitudescale,MW)。地震矩規(guī)模是由同屬加州理工學(xué)院的金森博雄(HirooKanamori)教授於1977年提出的。該標(biāo)度能更好的描述地震的物理特性,如地層錯(cuò)動(dòng)的大小和地震的能量等。
地震規(guī)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(biāo)度,與地震區(qū)域的各種條件有關(guān),并非地震之絕對強(qiáng)度。
黎克特震級黎克特震級是目前國際上使用的地震震級,是由美國地震學(xué)家里克特所制定,它的范圍在1—10級之間。它直接同震源中心釋放的能量(熱能和動(dòng)能)大小有關(guān),震源放出的能量越大,震級就越大。里克特級數(shù)每增加一級,即表示所釋放的熱能量大了10倍。假定第1級地震所釋放的能量為1,第2級應(yīng)為10,第3級應(yīng)為100,依此類推,第7級為100萬,第8級則為1000萬。
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亦稱近震規(guī)模(localmagnitude,ML)、又譯芮氏、黎克特制、里氏、黎克特制、里氏、芮氏震級,是表示地震規(guī)模大小的標(biāo)度。它是由觀測點(diǎn)處地震儀所記錄到的地震波最大振幅的常用對數(shù)演算而來。由於地震儀的位置并不在震中,考慮到地震波在傳播過程中的衰減以及其它干擾因素,計(jì)算時(shí)需減去觀測點(diǎn)所在地規(guī)模0地震所應(yīng)有的振幅之對數(shù)。黎克特制的單位“級”。
由于里氏地震規(guī)模是常用對數(shù),因此在估算能量的時(shí)候,里氏震級芮氏規(guī)模黎克特制震級每增加一,釋放的能量大約增加31倍。
下表列出的是不同級別的地震釋放的能量相當(dāng)于的TNT當(dāng)量:
程度里氏:芮氏黎克特制}-規(guī)模地震影響發(fā)生頻率
極微2.0以下很小,沒感覺約每天8,000次
甚微2.0-2.9人一般沒感覺,設(shè)備可以記錄約每天1,000次
微小3.0-3.9經(jīng)常有感覺,但是很少會(huì)造成損失估計(jì)每年49,000次
弱4.0-4.9室內(nèi)東西搖晃出聲,不太可能有大量損失。當(dāng)?shù)卣饛?qiáng)度超過4.5時(shí),已足夠讓全球的地震儀監(jiān)測得到。估計(jì)每年6,200次
中5.0-5.9可在小區(qū)域內(nèi)對設(shè)計(jì)/建造不佳的建筑物造成大量破壞,但對設(shè)計(jì)/建造優(yōu)良的建筑物則只會(huì)有少量損害。每年800次
強(qiáng)6.0-6.9可摧毀方圓100英里以內(nèi)的居住區(qū)。每年120次
甚強(qiáng)7.0-7.9可對更大的區(qū)域造成嚴(yán)重破壞。每年18次
極強(qiáng)8.0-8.9可摧毀方圓數(shù)百英里的區(qū)域。每年1次
超強(qiáng)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(gè)別敏感的人在完全靜止中有感;
Ⅲ度;少有感-室內(nèi)少數(shù)人在靜止中有感,懸掛物輕微擺動(dòng);
Ⅳ度;多有感-室內(nèi)大多數(shù)人,室外少數(shù)人有感,懸掛物擺動(dòng),不穩(wěn)器皿作響;
Ⅴ度;驚醒-室外大多數(shù)人有感,家畜不寧,門窗作響,墻壁表面出現(xiàn)裂紋
Ⅵ度;驚慌-人站立不穩(wěn),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(xiàn)裂縫及噴沙冒水;
Ⅷ度;建筑物破壞-房屋多有損壞,少數(shù)破壞路基塌方,地下管道破裂;
Ⅸ度;建筑物普遍破壞-房屋大多數(shù)破壞,少數(shù)傾倒,牌坊,煙囪等崩塌,鐵軌彎曲;
Ⅹ度;建筑物普遍摧毀-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(chǎn)生很大變化;
Ⅻ度;山川易景-一切建筑物普遍毀壞,地形劇烈變化動(dòng)植物遭毀滅;2100433B
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為滿足主合同總進(jìn)度要求及總體施工組織設(shè)計(jì)需要,根據(jù)特克澤水電站工程地質(zhì)地條件,設(shè)計(jì)布置了3臺200 kN的無塔輻射式纜機(jī),其混凝土輸送系統(tǒng)水平運(yùn)輸采用液壓傳動(dòng)準(zhǔn)軌內(nèi)燃機(jī)車,垂直運(yùn)輸采用輻射式纜機(jī)。運(yùn)行中對輻射式纜機(jī)進(jìn)行了技術(shù)改造,結(jié)果比較成功;但也存在運(yùn)行人員配置不足、工作時(shí)間長、左右岸沒有設(shè)計(jì)交通通道、工地電網(wǎng)不穩(wěn)、施工現(xiàn)場照明不足等施工安全隱患。
按照震級的大小,也可以對地震進(jìn)行分類,我國通常分為以下幾類:
微震 —— 震級小于3級的地震;
弱震 —— 震級等于或大于3級、小于4.5級的地震;
中強(qiáng)震—— 震級等于或大于4.5級、小于6級的地震;
強(qiáng)震 —— 震級等于或大于6級的地震。也有人把震級等于或大于7級的地震稱為大震。
摘要 震級修訂是世界各國地震臺網(wǎng)(中心)地震參數(shù)測定工作的常規(guī)工作的一個(gè)環(huán)節(jié)。汶川地震發(fā)生后,我國地震臺網(wǎng)速報(bào)的汶川地震的“面波震級”為7.8級;5天后修訂為“面波震級”8.0級。美國地質(zhì)調(diào)查局(USGS)國家地震中心(NEIC) 速報(bào)的結(jié)果是“矩震級”7.8級;不久,將其修訂為“矩震級”7.9級。地震后翌日,我們由“地震矩張量反演”得出,汶川地震的“矩震級”至少為7.9級,所釋放的“標(biāo)量地震矩”至少為4.4×1021 N·m。無論是“面波震級”,還是“矩震級”,汶川地震都要比唐山地震(“面波震級”7.8級,“矩震級”7.6級)大得多。汶川地震的“矩震級”(7.9級)比唐山地震的“矩震級”(7.6級)大0.3級,表明汶川地震釋放的能量比唐山地震釋放的能量大約3倍!事實(shí)上,汶川地震的斷層長度大約為300 km,也是唐山地震斷層長度(不足100 km)的3倍多。汶川地震的震級大、斷層長,從震源特性的角度說明了為什么這次地震會(huì)造成如此巨大的破壞。
那么,汶川地震究竟有多大?為什么要做修訂?這還要從震級說起[1-2]。
震級是用來衡量地震本身(相對)大小的一個(gè)物理量。我們是如何測量地震的震級呢?很簡單,我們是根據(jù)在地面上測到的地面振動(dòng)的強(qiáng)烈程度來測量。但是,因?yàn)橥瑯哟笮〉牡卣鹚鸬牡卣饎?dòng)在近的地方振動(dòng)大,在遠(yuǎn)的地方振動(dòng)小,所以必須把它由近到遠(yuǎn)振動(dòng)幅度如何變化的規(guī)律即衰減規(guī)律事先搞清楚。同時(shí),要確定一個(gè)震級的起算標(biāo)準(zhǔn),即究竟強(qiáng)度多大的地震是零級地震?然后參照它定1級地震是多大,2級地震是多大,等等。測定震級時(shí)遇到的問題是,在地面上測到的地震引起的地面振動(dòng),不僅僅是由地震的大小決定的,它還與地震波傳播時(shí)所經(jīng)過地方的性質(zhì)大有關(guān)系。在不同的地層、沿不同的方位,地震波的速度都不一樣,介質(zhì)對地震波吸收的程度也不一樣。所以,即使距離相同,在不同方位的地震儀記到的地震波動(dòng)幅度,也會(huì)因傳播地震波的介質(zhì)的不同而不同。確定震級的時(shí)候,要考慮到地震波“沿途”衰減的情況,將傳播路徑的影響扣除掉。
地震波傳到了地震臺上,有些地震臺建立在很堅(jiān)硬的基巖上,而有些地震臺別無選擇,只好建立在松軟的沉積層上。松軟的沉積層對地震波有放大的作用。同樣的地震波,傳到地震臺站下方的時(shí)候,到了松軟的地方就放大,到了堅(jiān)硬的地方不放大,所以地震儀記錄下來的地面振動(dòng)的幅度也不一樣。因此,確定震級的時(shí)候,還要考慮到臺站所處位置的土層和巖石條件。
再有一點(diǎn),地震是地底下巖石突然的錯(cuò)動(dòng),這個(gè)錯(cuò)動(dòng)是有方向性的。地震發(fā)生的時(shí)候,向東發(fā)出的地震波和向北發(fā)出的地震波,在幅度上本來就可能不一樣,即輻射有所謂的“方向性”,好比電視塔發(fā)射電磁波的時(shí)候,發(fā)出的波在不同方向的強(qiáng)度實(shí)際上是不一樣的。在進(jìn)行震級測量的時(shí)候,理應(yīng)事先考慮到這些因素,才能夠做到用同樣的方法在不同的臺站測出來相同的結(jié)果。實(shí)際上,地震剛發(fā)生不久時(shí),這是不完全可能的。要得出一個(gè)準(zhǔn)確的、真正能衡量出地震本身大小的震級,必須用全球所有地震臺的觀測資料做測定,臺站方位的覆蓋要比較合理、均勻,遠(yuǎn)近都有,最后對大量的地震臺測定的結(jié)果取平均。地震一旦發(fā)生之后,中國的地震臺、日本的地震臺、美國的地震臺等等,都要搶先在第一時(shí)間報(bào)告政府和告訴公眾,在什么地方發(fā)生了多大的地震。在這個(gè)時(shí)候沒有太多的選擇,只能用手頭上能夠掌握的少數(shù)幾個(gè)地震臺站的記錄做測定。比如說,用先行傳播到的臺站的資料做測定,這時(shí)要求快,當(dāng)然也要求準(zhǔn),但不能苛求特別準(zhǔn)。所以我們可以看到,凡是一個(gè)地震發(fā)生的時(shí)候,不同的國家、不同的地震臺網(wǎng)測定的震級不盡相同。而且即使是同一個(gè)臺網(wǎng),同一個(gè)臺站,測定的震級隨著時(shí)間的推移也會(huì)不斷地修正。正如美國地質(zhì)調(diào)查局(USGS)國家地震中心(NEIC)常在公報(bào)中特別地加上一段說明:“這是初步測定的結(jié)果,更精確的結(jié)果待更多、更精確的資料傳到后再做修正”。這就是為什么在任何地震發(fā)生的時(shí)候,常常看到震級不一樣的一個(gè)原因。我這里說的是一般情況,包括唐山地震也是如此。唐山地震最終確定的震級是“面波震級”7.8級,這是全世界公認(rèn)的結(jié)果。但是在新聞媒體報(bào)道時(shí),因?yàn)榈卣鸢l(fā)生之后,有的地震臺網(wǎng)相對于地震處在一個(gè)特殊的位置上,測定出特別大的震級;而有的地震臺網(wǎng)則處在另外一個(gè)方位,測定的結(jié)果特別小。這是一個(gè)原因。
另外一個(gè)原因是,地震學(xué)家在測量地震震級的時(shí)候,常不得不用不同的標(biāo)度或尺度測量[3-5],因?yàn)椴⒉皇撬械卣鸲伎梢杂猛话选俺咦印眮砹康模谀硞€(gè)震中距范圍的地震,只能用某個(gè)震級標(biāo)度來量,而在另一個(gè)震中距范圍的地震,則只能用另一個(gè)震級標(biāo)度來量。當(dāng)然,用不同的“尺子”量同一個(gè)地震,結(jié)果理當(dāng)相同。但由于存在所謂的“震級飽和”問題,也就是說即使地震再大,測出的震級到了最大時(shí),并不會(huì)因地震大而增大,因此測出的結(jié)果常常也是不相同的。1999年9月21日我國臺灣集集大地震也有類似的問題。地震剛發(fā)生的時(shí)候,臺灣當(dāng)?shù)氐牡卣鹋_網(wǎng)測定的震級才7.3級,但是這個(gè)地震最后確認(rèn)的是“矩震級”7.6級。即使是同一個(gè)臺網(wǎng),若采用不同的尺度,得出來的結(jié)果也不盡相同。
過去,震級要在地震過后幾個(gè)月,甚至半年、一年,待全球記錄到的資料匯集到地震中心后測定出來的才是“最終”的結(jié)果。不過,隨著信息時(shí)代、數(shù)字地震時(shí)代的到來,隨著地震學(xué)的發(fā)展,這個(gè)過程所需要的時(shí)間正在迅速地縮短。實(shí)際上,汶川地震發(fā)生后,美國地質(zhì)調(diào)查局國家地震中心給出的結(jié)果是“矩震級”7.8級。不久,將其修訂為“矩震級”7.9級。我國地震臺網(wǎng)用的是“面波震級”,速報(bào)結(jié)果為“面波震級”7.8級;5天后修訂為“面波震級”8.0級。地震后翌日,我們所做的“地震矩張量反演”得出的測定結(jié)果是,汶川地震的“矩震級”至少為7.9級,有可能高達(dá)8.3級。這次地震所釋放的“標(biāo)量地震矩”為4.4×1021 N·m[8]。
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以往的科普材料里,在說明震級與地震烈度的區(qū)別時(shí),常常強(qiáng)調(diào),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。要將由里氏震級發(fā)展起來的幾種震級標(biāo)度與矩震級做比較,就不能不更進(jìn)一步說清楚,只有矩震級才真正反映了地震錯(cuò)動(dòng)的大小。那幾種震級只是抓住某一種地震波的最大振幅來標(biāo)征地震的大小,它們與地震波能量大小的關(guān)系只是一種統(tǒng)計(jì)關(guān)系。而地震波能量也只是地震釋放總能量的一部分。又由于最常用的面波震級達(dá)8.6以后又有飽和問題,比較特大地震當(dāng)然得用矩震級了。
地震有強(qiáng)有弱,用以衡量地震本身強(qiáng)度的“尺子”叫震級。震級可以通過地震儀器的記錄計(jì)算出來,它的單位是“級”。其大小與地震釋放的能量有關(guān),地震能量越大,震級就越大。震級標(biāo)準(zhǔn),最先是由美國地震學(xué)家里克特提出來的,所以又稱“里氏震級”。矩震級是一個(gè)對數(shù)函數(shù),震級每相差2級,其能量就相差1000倍。一個(gè)8.5級地震通過地震波釋放出來的能量,大約相當(dāng)于二灘電站連續(xù)發(fā)電近6年的電能總和。
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有著近百年歷史的TaeguTec是韓國最大的綜合刀具制造商,世界著名的IMC集團(tuán)旗下成員之一,其前身是大韓重石超硬株式會(huì)社。特固克是一家為汽車、航空及其他行業(yè)提供切削刀具、鎢粉和工業(yè)耐磨產(chǎn)品的一家國際化公司。近年來, TaeguTec逐漸發(fā)展成為國際性的鎢化硬質(zhì)合金刀具供應(yīng)商,產(chǎn)品范圍包括車削系列、銑削系列、切槽切斷刀系列、T鉆系列、整體硬質(zhì)合金立銑刀系列及刀柄產(chǎn)品等。
TaeguTec不僅是一個(gè)刀具制造商,而且還是一個(gè)解決方案供應(yīng)商。我們具有3大優(yōu)勢:TaeguTec擁有強(qiáng)大的技術(shù)研發(fā)能力,我們每年都會(huì)向市場推出創(chuàng)新產(chǎn)品;
TaeguTec擁有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),我們的刀具解決方案能夠幫助用戶有效提升生產(chǎn)效率; TaeguTec擁有與用戶合作開發(fā)定制化產(chǎn)品的技術(shù)實(shí)力。”
作為全球公認(rèn)的供貨商,特固克通過遍布全球的分公司和經(jīng)銷商,在倉儲和物流系統(tǒng)的支持下,為20多個(gè)主要工業(yè)國家提供優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。每個(gè)特固克營銷部擁有最新的技術(shù)服務(wù)團(tuán)隊(duì),致力于項(xiàng)目研究、客戶支援和產(chǎn)品研發(fā)。
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