“消失”了的里氏震级

一旦发生了地震，人们首先会关注在哪里发生，地震大不大。

这个“地震大不大”一般指的是地震震级的大小。过去我们会听到新闻播报某时某地发生了里氏X.X级地震，可是现在新闻媒体报道中却鲜少使用“里氏震级”来描述地震大小，缺少了“里氏”这个两个字是为什么呢？

其实里氏震级是地震科学发展的早期产物，怎么说呢，就拿科技产品举例，初代机型那是从0到1的开创，总有各种提升和改进的空间，所以有了后面各种版本的升级换代。“里氏震级”同“初代机”有异曲同工之义，发展到现在，地震科学已经建立起了一套立体的地震震级测量标度。

初代计算机能占满一个大房间，算力却有限

根据震级的测定方法划分，震级可以分为传统震级和现代震级两大类，咱们今天专门来讲一讲传统震级。

传统震级是用“单一频率”地震波（P波、S波或面波）的振幅A和周期T测定的震级。常用的有地方性震级ML、面波震级MS和体波震级mB/mb。

无论是里氏震级、面波震级、还是体波震级，有一点我们需要说明，这些震级标度与地震发生的物理过程没有直接联系，这些震级标度是经验式的，是根据地震实例的数据推导求解的公式。

1.地方性震级

即“里氏震级”，是美国地震学家查尔斯·里克特(Charles Francis Richter)在研究南加州地震活动时,于1935年提出的一种震级算法。起初是专为测定南加州地方小震的大小而设立的，数据的获得基于伍德-安德森短周期地震仪器，这种地震仪可以较好地记录近震高频地震波。在研究这些地震数据时，他发现不同台站记录同一地震的波形幅度差别很大，地震波的振幅随距离的衰减是有规律的，可用来测定地震大小。

美国地震学家查尔斯·里克特(Charles Francis Richter)

这种震级算法规定，在震中距为100千米的地方，如果“标准地震仪”（伍德—安德森短周期地震仪，周期是0.8s，放大倍数为2080）记录到的地震波最大振幅是1微米，则震级为0；如果振幅是x微米，震级为其对数。

2.面波震级

在地震波的传播过程中，由于高频地震波的衰减要远远大于低频地震波，在距离震中较远的位置短周期地震仪发挥的作用有限，也就无法记录全球范围内的远震。

说到这里可能有点绕，简单讲就是短周期地震仪更擅长对付高频的地震波，长周期地震仪更擅长低频地震波。

短周期地震仪一般用于研究初次和二次震动，测量移动速度最快的地震波。这是因为这些地震波移动速度太快，短周期地震仪在不到一秒钟的时间就能完成一次移动。长周期地震仪使用的摆锤一般需要20秒左右的时间完成一次摆动，用来测量跟随在地壳初次和二次震动后的较缓慢的地震波移动。

在远震的长周期地震仪器的记录图上，最大的振幅是面波，1945年，古登堡（B.Gutenberg）将测定地方性震级ML的方法推广到浅源远震，提出了面波震级。

3.体波震级

然而利用测量面波算震级也有缺陷，那就是中源地震、深源地震有一个特点：面波不发育，没有面波也就无法直接测定面波震级。好在远震的P波震相是清晰的，为了弥补前述不足，1945年，古登堡提出了体波震级。体波震级分为由短周期地震仪测定的体波震级mB和由中长周期地震仪测定的体波震级mb。

由于面波震级标度与体波震级标度是在地方性震级标度的基础上发展而来的，故目前把这三者通称为里氏震级系统。咱们的题目叫做“消失”了的里氏震级，主要指的是这一词汇在地震新闻中的消失，里氏震级系统其实还在使用。

震级三兄弟！

传统震级除了是基于经验的标度外，还有一个无法解决的痛点是“震级饱和”。使用传统震级标度时，当超过一定阈值后，地震所释放的能量再大，震级也不会再增大，因此面对大地震时，采用这些震级标度会低估地震的能量，也因此又发展出了现代震级标度。与现代震级有关的内容，且听下回分晓。

资料参考：

《震级标度之科普》 秦四清

《震级测定技术的发展与展望》刘瑞丰

来源：震知卓见