地震震級與能量倍數計算

震級能量關係:以矩震級(MW)為例,震級每增加1級,能量增加31.6倍;增加2級,能量增加約1000倍(31.6²)

計算公式:E2/E1 = 10^(1.5 × ΔM),其中ΔM為震級差值

能量倍數

0

地震震級換算器說明

地震震級單位分類

地震震級(Magnitude)是衡量地震釋放能量大小的物理量。 不同的震級單位適用於不同型別、不同距離的地震觀測。 常見的震級單位有:ML(地方震級)、MS(面波震級)、MB(體波震級)、MW(矩震級)等。瞭解這些單位的含義和適用範圍,有助於更科學地理解地震的能量大小和破壞力。

  • ML(地方震級,Local Magnitude):最早提出的震級單位,也稱為"里氏震級"或"Richter震級"。主要用於測量震中距離較近(一般小於600公里)的中小地震。

    計算公式:ML = log(A) + 2.56log(Δ) - 1.67

    其中:A為地震波最大振幅(mm),Δ為震中距(km)

  • MS(面波震級,Surface Wave Magnitude):用於測量遠震(震中距離大於2000公里)時的地震強度,基於地震波中週期為20秒的面波振幅。

    計算公式:MS = log(A/T) + 1.66log(Δ) + 3.3

    其中:A為地面位移最大振幅(μm),T為週期(s),Δ為震中距(度)

  • MB(體波震級,Body Wave Magnitude):主要用於測量震源較深或遠距離地震,基於地震波中週期為1秒的體波振幅。

    計算公式:MB = log(A/T) + Q(Δ,h)

    其中:A為P波最大振幅(μm),T為週期(s),Q為距離修正項,Δ為震中距,h為震源深度

  • MW(矩震級,Moment Magnitude):目前國際上最常用、最科學的震級單位。基於地震斷層的物理引數計算。

    計算公式:MW = 2/3 × log(M0) - 6.07

  • 其他震級單位

    mb_Lg:mb_Lg = log(A) + B(Δ)

    Md:Md = 2.0log(τ) + 0.0035Δ + 0.87

    其中:τ為訊號持續時間(s),Δ為震中距(km)

單位 英文縮寫 適用範圍 說明
地方震級 ML 近震、中小地震 傳統里氏震級,適合本地地震
面波震級 MS 遠震、大地震 20秒面波,適合遠距離觀測
體波震級 MB 深源、遠震 1秒體波,適合深源地震和核爆
矩震級 MW 各類地震 物理引數計算,國際主流單位
Lg波震級 mb_Lg 中國及周邊 適閤中小地震
持續時間震級 Md 微小地震 透過地震波持續時間估算

注意:不同單位的震級數值在大多數情況下接近,但在極大地震或特殊地震型別時可能有較大差異。換算結果僅供參考,實際地震能量還受地質條件、震源深度等多種因素影響。

地震震級

地震震級是用於量化地震大小的一個度量標準,它主要反映的是地震釋放的能量總量。

震級 破壞程度描述
1-2級 人體感覺不到,儀器可以記錄到
3級 室內可感覺到輕微振動,懸掛物輕微擺動
4級 室內明顯感覺搖晃,汽車晃動明顯,懸掛物擺動
5級 建築物震動,睡眠中的人會被驚醒,部分物品可能掉落
6級 站立困難,建築物受損,牆體可能出現裂縫
7級 不設防建築物嚴重破壞,地面出現裂縫,部分建築物倒塌
8級 大多數建築物嚴重破壞,地形地貌發生變化
9級 大範圍建築物毀壞,地表出現斷層,鐵軌嚴重彎曲
10-12級 災難性破壞,地形地貌徹底改變,很少發生

地震烈度

地震烈度是表示地震影響強弱程度的一個指標,不同國家和地區採用不同的烈度表標準。烈度與震級不同,同一個地震在不同地點可能有不同的烈度值。

中國地震烈度表(CSIS)

烈度級別 人的感覺 物體反應 建築物反應 地表現象
Ⅰ度 儀器可記錄,人幾乎無感覺 極少數靜止狀態的人有感覺 無影響 無變化
Ⅱ度 少數休息狀態的人能感覺 懸掛物輕微擺動 無影響 無變化
Ⅲ度 室內很多人能感覺,部分人驚醒 懸掛物明顯擺動,餐具發出聲響 輕微振動 無明顯變化
Ⅳ度 大多數人有明顯感覺,夜間驚醒 器皿碰撞,窗戶晃動作響 門窗晃動,牆體發出聲響 部分地區地面輕微開裂
Ⅴ度 人行走不穩,驚慌失措 物品傾倒,液體溢位 墻體出現裂縫,少數房屋輕微損壞 地面出現小裂縫
Ⅵ度 站立困難,強烈恐慌 大量物品倒塌,重物移位 一般建築物出現裂縫,少數嚴重損壞 地面出現顯著裂縫
Ⅶ度 站立極其困難,無法行走 大多數物品被擲出,大型裝置損壞 多數建築物受損,部分倒塌 地面大面積開裂,出現噴砂冒水
Ⅷ度 人無法站立,被摔出 固定物體被擲出,樹木折斷 大量建築物嚴重損壞,大部分倒塌 地面嚴重開裂,出現斷層
Ⅸ度 人被拋擲,無法控制行動 大型機械裝置被擲出,水泥樁折斷 建築物大面積倒塌,地下管道斷裂 地裂縫密佈,地貌改變
Ⅹ度 人完全無法立足 大型構築物被擲出或倒塌 大多數建築物毀壞或倒塌 地表大幅變形,出現大斷層
Ⅺ度 人完全無法自控 所有物體被擲出 幾乎所有建築物崩潰 地表徹底破壞,地形改變
Ⅻ度 人員傷亡慘重 一切物體被破壞或擲出 地上建築物完全毀滅 地貌完全改變,地形重塑

麥加利地震烈度表(MMI)

烈度 描述 影響與破壞程度
I 微震 僅儀器可記錄,人無感覺
II 極輕 上層建築內極少數人有感,懸掛物可能輕微擺動
III 輕微 室內感覺明顯,如卡車經過,靜止汽車輕微搖晃
IV 中等 室內外均有感,餐具晃動,窗戶震動,停放的汽車明顯搖晃
V 稍強 大多數人有明顯感覺,不穩定物體傾倒,睡眠中的人被驚醒
VI 強烈 所有人都有感覺,重傢俱移動,墻體出現裂縫,煙囪損壞
VII 很強烈 站立困難,建築物受損,汽車難以控制,地下水位變化
VIII 破壞性 駕駛困難,一般建築物嚴重損壞,高大煙囪倒塌,山體滑坡
IX 毀滅性 建築物整體破壞,地下管線斷裂,地面出現裂縫,鐵軌彎曲
X 災難性 大多數建築物毀壞,橋樑斷裂,堤防嚴重損壞,鐵軌嚴重彎曲
XI 極重災難性 幾乎所有建築物倒塌,地表嚴重變形,地下管線全部損壞
XII 完全毀滅性 一切建築物全部毀壞,地表地貌徹底改變,物體被擲到空中

日本氣象廳烈度等級(JMA)

烈度 人的感覺與行動 室內外狀況
0 人感覺不到地震 僅地震儀可以檢測到
1 室內安靜時部分人有感 吊燈等微微搖動
2 大多數人有感,部分人驚醒 電燈等明顯搖動,餐具發出聲響
3 所有人有強烈感覺,部分人恐懼 餐具叮當響,懸掛物劇烈搖晃
4 多數人感到恐懼,想要逃離 不穩定物品翻倒,傢俱可能移動
5弱 大多數人行動困難 傢俱大幅移動,牆上物品掉落
5強 站立困難,必須爬行移動 傢俱倒塌,門無法開啟
6弱 無法站立,無法爬行 大多數傢俱移動,牆體開裂
6強 被摔倒,無法行動 建築物可能倒塌,地面開裂
7 被丟擲,完全無法行動 建築物倒塌,地形改變

歐洲地震烈度表(EMS)

烈度級別 人的感覺 建築物影響 環境影響
I 感覺不到 無影響 無變化
II 極少數人有感 無影響 無變化
III 室內許多人有感 輕微損壞 無變化
IV 大多數人有明顯感覺 中等損壞 部分地區地面輕微開裂
V 人行走不穩 嚴重損壞 地面出現小裂縫
VI 站立困難 建築物受損,牆體可能出現裂縫 地面出現顯著裂縫
VII 無法行走 大多數建築物受損,部分倒塌 地面大面積開裂,出現噴砂冒水
VIII 人無法站立,被摔出 大量建築物嚴重損壞,大部分倒塌 地面嚴重開裂,出現斷層
IX 人被拋擲,無法控制行動 建築物大面積倒塌,地下管道斷裂 地裂縫密佈,地貌改變
X 人完全無法立足 大多數建築物毀壞或倒塌 地表大幅變形,出現大斷層
XI 人完全無法自控 幾乎所有建築物崩潰 地表徹底破壞,地形改變
XII 人員傷亡慘重 一切建築物全部毀滅 地貌完全改變,地形重塑

近年重大地震記錄

時間 地點 震級 死亡人數 備註
2023年2月6日 土耳其-敘利亞 7.8級 超5萬人 近代最嚴重地震之一
2011年3月11日 日本東北部 9.0級 15,899人 引發福島核電站事故
2008年5月12日 中國四川汶川 8.0級 69,227人 新中國成立以來破壞性最強烈地震
2004年12月26日 印度尼西亞蘇門答臘 9.1級 約23萬人 引發印度洋海嘯
2010年1月12日 海地太子港 7.0級 約31.6萬人 造成重大人員傷亡