今天,矩震级被用作衡量大地震的标准,而小地震仍然使用里氏震级。
11 月 22 日,所罗门群岛发生强烈地震,引发了对震中 300 公里以内沿海地区的海啸预警。美国地质调查局 (USGS) 最初将地震震级定为 7.3 级,但后来将其调整为 7 级。那么是什么原因导致地震以及如何测量地震的震级呢?
地震是地壳中能量突然释放的结果,主要是由构造板块的运动引起的。这些板块总是在移动并相互摩擦。有时,累积的力和摩擦力变得足够大,足以引起振动并破土而出。构造板块接触并在地面以下形成“断裂点”的位置称为焦点。震中是震源正上方的地表面上的点。
当地震发生时,地震波穿过土壤并引起振动,可以用地震仪测量。据Mometrix Academy称,该工具由一系列传感器组成,可帮助确定和记录地震的规模,换句话说,它用于确定地震的震级。
在基本工作原理上,地震仪就像一个挂在弹簧上的“重物”(下图紫色圆形)。来自地面的任何运动都会使框架整体移动,而“重物”由于其惯性往往停留在原处不会移动。通过测量框架(黄色圆筒)和重物(紫色圆形)之间的相对运动,可以确定地面的运动。
今天,确定地震强弱的尺度有很多种,但矩震级已经成为美国地质勘探局等地震机构用来平均地震和震级的标准,取代了原来的里氏震级。
里氏震级(符号 ML)发明于 1930 年代,用于提供对地震震级的一些了解。里氏震级对应于地震波振幅的以 10 为底的对数(数字的对数是一个幂,必须提高一个固定值(称为底数)才能产生该数字)。里氏刻度每度代表振幅增加 10 倍,但对应于能量增加约 31.6 倍。
例如,6 级地震比 5 级地震强 10 倍,但释放的能量大约是 31.6 倍。
根据美国地质调查局的数据,每年有 140 万次里氏 2 级以上的地震,但只有 16 次的震级为 7 级或更高。事实上,地震必须达到里氏 2 级或更大,人们才能站在地面上感受到它。
如今,USGS 仅对里氏 3.5 级以下的地震使用 ML。这是因为里氏震级不适用于大地震。据Weather报道,该震级的上限约为里氏 7 级,这意味着对于比这更强的地震,测量结果几乎饱和(对于相同的值)。
力矩量级(表示为 Mw)诞生于 1979 年,遵循里氏量级。这是一种测量地震释放的总能量的仪器。它允许科学家使用计算机模型来创建合成地震图像,并准确确定释放的能量与地震强度之间的关系,本质上是断层移动了多远以及移动它所需的力。
矩震级也像里氏震级一样使用对数,小地震在两种测量方式上的震级大致相同。然而,Mw 具有不饱和大地震的优势,使其成为当今最常用和标准的尺度。2011年日本东北部发生的9级地震海啸灾害。
另一种地震测量工具是修改后的 Mercalli 震级。这是一个基于观察到的地震影响以及这些影响的感受程度的量表。根据Seeker的说法,它也是在 1930 年代开发的,使用罗马数字 I 到 XII 来确定地震的震级。例如:
- II(二级)级地震:强度较弱,被描述为“只有少数人在休息时能感觉到,尤其是在建筑物的高层”。
- VI(六级)级地震:是一种强烈地震,“每个人都能感觉到,导致很多人害怕。一些沉重的家具被移动;在某些情况下,石膏砂浆从天花板上掉下来,造成许多人受伤。轻微的伤害”。
- XII(十二)级地震:最高被描述为“完全损坏;物体被抛向空中”。
修改后的 Mercalli 震级上的地震震级不是将数字附加到对数,而是与地震发生时某人或某物距地震震中的距离有关。这意味着您可能会根据进行测量的位置获得不同的强度测量值。地震期间人或物所处的土壤类型也是决定地震震级的重要因素。软土比硬土震动更剧烈。
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