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7.9 or 7.7,中美给出的缅甸震级和震深为什么完全不同?该相信谁

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2025年3月28日,缅甸实皆省发生强烈地震,造成重大人员伤亡。然而,国际社会对此次地震的震级与震源深度的测定却存在差异。例如美国地质调查局(USGS)测定为7.7级、震源深度10千米;中国地震台网则测定为7.9级、震源深度30千米。

中国地震台网与美国地质调查局均为国际地震中心成员。为何权威机构的数据会出现“分歧”?我们该相信谁?

地震参数的测定很复杂,因此不同地震机构对同一地震的震级、震源深度等测定存在差异很正常,并没有对错之分。导致差异的主要原因是因为不同地震监测机构使用的测量手段和分析模型不同,以及不同地震监测机构的台站存在区域覆盖差异。

震级是对地震释放能量的量化,量化方法包括面波震级(Ms)、矩震级(Mw)、体波震级(Mb)、里氏震级等,其中地震机构目前最常使用的就是面波震级、体波震级和矩震级。对于同一场地震,如果不同监测机构使用的量化方法不同,或者综合了好几种方法,那所测得的地震震级结果就有可能出现不同。当然,就算是使用同一种量化方法,也有可能出现偏差。

面波震级通过测量面波的振幅和周期来确定震级,适用于中近距离、浅源地震的监测。因测量方式较为简单,在地震速报和常规地震监测中应用广泛,但面波震级在测定浅源地震时数值可能偏高。体波震级根据体波(纵波和横波)的振幅和周期来确定震级,属于面波震级的补充,在测定深源地震时有一定优势。矩震级基于地震矩(断层错动面积、位移量与岩石刚度的乘积)计算,能准确反映地震释放的总能量,尤其适用于大地震和远震,不会在震级较高时出现饱和现象。美国地质调查局通常就使用该地震震级测量方法。

震源深度主要由地震波到达台站的时间差进行反推,也就是依赖有限台站的“几何定位法”。由于地震波在不同地层中的传播速度不同,台站分布不均,不同机构使用的地壳结构模型存在差异,震源深度的测量误差本就较大。对于深度小于70千米的浅源地震的深度测定误差在10-20千米内属于正常范围。

地震发生后,各国机构通常先基于少数台站数据发布“速报参数”,随后结合更多台站数据进行“精报”。例如此次缅甸地震,由于中国台站离得近,中国地震台网在震后2分钟内便发布7.9级速报,10分钟后便结合区域台网数据确认30千米震源深度。

地震震级、震源深度等数据在初期报告中确实可能会出现不准确的现象,但后期深入研究后可能会作出修正。例如,2008年汶川地震,最初中国地震台网给出的实时速报震级为7.8级。但在那之后没多久,地震专家利用全球地震台网在内的更多台站资料,对地震参数进行详细测定,将震级修订为8.0级。此外,2011年日本福岛地震初报7.9级、深度24千米,最终修正为9.0级、深度29千米;2023年土耳其地震,不同机构震级差异也曾达0.5级。

也就是说,此次缅甸地震中美数据差异在0.2级、深度20千米内,符合“合理误差范围”。而中美给出的震级和震深不同,应该就是两个机构采用的测量方法不同,比如中国可能采用的是面波震级,而美国采用的则是矩震级。

缅甸位于实皆断裂带核心区,该断裂带是全球最活跃的断层之一,全长1200公里,年滑动速率达2-4厘米。该断裂带自1900年以来已发生11次7级以上地震,最近一次7.5级以上地震可追溯至1946年。

尽管中美数据有别,但国际社会对此次缅甸地震的破坏力评估高度一致,均一致认为这是一场7级以上的浅源强震,会导致建筑物大量倒塌和人员大量伤亡,事实也正是如此!缅甸此次震后余震最高达7.5级,也说明这确实是缅甸最近70多年遭遇的最强地震。且双方地震科学家对导致此次地震的“实皆断裂带左旋走滑破裂”的机制判断完全一致。

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