地震普及知识:当前对于地震强度的表述方法(页 1) - 地震赈灾 - 卡巴斯基技术论坛由江南混混创办|卡巴斯基BBS|卡巴斯基下载|卡巴激活|卡巴斯基8.0|卡巴斯基7.0|卡巴斯基2009|激活key下载|卡巴下载|杀毒论坛|安全防护

香茗烟 发表于 2008-5-22 16:39

地震普及知识:当前对于地震强度的表述方法

当前对于地震强度的表述方法，主要有两类：震级和烈度。
<CLK>震级是表示地震本身大小的量度指标，目前比较常用的是里氏震级（Richter magnitude scale）和矩震级（Moment magnitude scale）。目前国家地震局将5月12日的汶川地震判定为7.8级，美国地质局已将此次地震修订为7.9级，这里使用的就是里氏震级。如果是7.8级的话，相当于在那一瞬间，28571颗长崎原子弹同时爆炸；如果是7.9级，则是33700颗以上。这是一场可怕的灾难，所带来的巨大影响和重大损失是很难估计的。（附计算过程，见文章末尾）</CLK>

什么是里氏震级？
<CLK>里氏震级是由美国的查尔斯·弗兰西斯·里克特（Charles Francis Richter）和本诺·古登堡（Beno Gutenberg）在1935年提出的一种震级标度，以发生地震时产生的水平位移作为判断标准。也就是说，在三种地震波（纵波，横波，面波）中，对地表破坏性最大的面波作为主要判断依据。在里氏震级的定义中，对一个100公里外发生的地震，如果伍德-安德森地震仪记录到地震波的最大振幅为1厘米，则震级为4。</CLK>

里氏震级是怎样划分的？
根据里氏震级的定义，在震中100公里外，地震仪监测到最大振幅为1微米（千分之一毫米）的地震波，地震便是0级；10微米的地震是1级地震，1毫米的地震就是3级地震。以此类推，里氏震级每上升1级，地震仪记录的地震波振幅增大10倍。
<CLK>里克特为了让震级更具有通用性，尝试使用地震释放出的能量而不是振幅来修订震级的定义——毕竟人们希望用更为直观的概念来描述地震的强度，而地震能量意味着地震造成的损失。</CLK>

大地震的能量有多强？
随地震波而来是地底积蓄已久的能量。因为里氏震级并不像摄氏度这样是等分性的指标（即里氏震级不是线性单位而是对数单位），因此每两级地震所释放的能量也相差巨大。根据里克特在1953年提出的公式计算，每一级地震释放的能量都是次一级地震的31.7倍。这意味着，里氏震级每高出0.1级，就会多释放出0.412倍的能量。举例来说，7.9级地震释放的能量是7.8级地震的1.412倍。
8级地震将会释放4200000000000000000（4.2乘以10的十八次方）焦耳的能量，这相当于十亿吨TNT炸药爆炸的能量。按照到目前为止人类投入战争的最大当量的长崎原子弹来计算的话，相当于同时爆炸了47600颗以上。
需要说明的是，地震波传递的能量并不是地震释放出的所有能量，正如如同最强的一阵风并不是整个风暴全部能量一样。

怎样直观判断地震大概震级？
<CLK>一般来说，我们把地震按强烈程度分为超微震、弱震、有感地震、中强震、强震和大地震六类。</CLK>
超微震：一般将小于1级的地震称为超微震，人们察觉不到。
弱震：大于、等于1级，小于3级的称为弱震或微震。如果震源不是很浅，这种地震人们一般也不易觉察，只有地震监测机构的地震仪上才能记录下来。
有感地震：大于、等于3级，小于4.5级的称为有感地震。这种地震人们能够感觉到，但一般不会造成破坏。
中强震：大于、等于4.5级，小于6级的称为中强震。中强震是可造成破坏的地震。
强震：大于、等于6级，小于7级的称为强震，是可造成较大破坏的地震。
大地震：大于、等于7级的地震，其中8级以及8级以上的称为巨大地震，会造成严重的破坏。

什么是矩震级？
<CLK>因为里氏震级是一个指数单位，在地震强到一定程度上的时候，将不会更精确地反应地震强度和震级之间的对应关系，也就是出现了所谓的“震级饱和“问题。实际上，8.2级以上的地震就存在这样的问题了。于是，从反映地震断层错动角度出发，人们提出了一种新的震级标度：矩震级。这是对断层错动引起的地震强度的直接测量，对于特大地震只能用矩震级来进行衡量了。目前，里氏震级和矩震级往往相结合使用。希望我们没有机会只能用矩震级来衡量某次地震的强度。</CLK>

好像还有个地震烈度？
是的。地震对地表和建筑物等破坏强弱的程度，称为地震烈度。一次地震只有一个震级，但同一次地震对不同地区的破坏程度不同，地震烈度也不一样。一般来说，越远则烈度越小。这就像是在一枚炮弹爆炸时，离它的距离不同，受到的影响也不同。
影响烈度的因素有震级、距震源的远近、地面状况和地层构造等。一次地震只有一个震级，而在不同的地方会表现出不同的烈度。烈度一般分为12度，它是根据人们的感觉和地震时地表产生的变动，还有对建筑物的影响来确定的。我国1976年7月发生的唐山大地震，震中烈度达到了11度；天津市地震烈度为8度；而到了北京市，烈度已经降到6度了。
一般情况下仅就烈度和震源、震级间的关系来说，震级越大、震源越浅，烈度也越大。

地震烈度是如何划分的？
我国把烈度划分为12度，采用罗马数字表示。不同烈度的地震，其影响和破坏力大有区别。
<CLK>I度：无感——仅仪器能记录到；</CLK>
II度：微有感——个别敏感的人在完全静止中有感；
III度：少有感——室内少数人在静止中有感，悬挂物轻微摆动；
IV度：多有感——室内大多数人，室外少数人有感，悬挂物摆动，不稳器皿作响；
V度：惊醒——室外大多数人有感，家畜不宁，门窗作响，墙壁表面出现裂纹
VI度：惊慌——人站立不稳，家畜外逃，器皿翻落，简陋棚舍损坏，陡坎滑坡；
VII度：房屋损坏——房屋轻微损坏，牌坊，烟囱损坏，地表出现裂缝及喷沙冒水；
VIII度：建筑物破坏——房屋多有损坏，少数破坏路基塌方，地下管道破裂；
IX度：建筑物普遍破坏——房屋大多数破坏，少数倾倒，牌坊，烟囱等崩塌，铁轨弯曲；
X度：建筑物普遍摧毁——房屋倾倒，道路毁坏，山石大量崩塌，水面大浪扑岸；
XI度：毁灭——房屋大量倒塌，路基堤岸大段崩毁，地表产生很大变化；
XII度：山川易景——一切建筑物普遍毁坏，地形剧烈变化动植物遭毁灭；
<CLK>早期的烈度表完全以地震造成的宏观后果为依据来划分烈度等级。但宏观烈度表不论制订得如何完善，终究用的是定性的判据，不能排除观察者的主观因素。为此人们一直在寻找一种物理标准来评定烈度，这种物理标准既要同震害现象密切相关，又要便于用仪器测定。首先被研究的物理量是地震时的地面加速度峰值。因为一般认为地震引起的破坏是地震惯性的力量造成的，而这种力量（不可称作惯性力）又决定于地面加速度。这样就给烈度的每一等级附加上地面加速度峰值。结果表明，烈度每增加一度，加速度大约增加一倍。后来加入烈度表的物理量还有地面速度峰值。中国现行的烈度表已经加入了加速度和速度两项物理量数据。 </CLK>
 
计算过程
一颗长崎原子弹的能量＝21kiloton；
7.9级地震＝600megatons
1megaton=1000kiloton
换算：600×1000/21＝28571 
如果是7.8级的话，相当于在那一瞬间，28571颗长崎原子弹同时爆炸；如果是7.9级，则是33700颗以上。这是一场多么可怕的灾难。
长崎原子弹爆炸大事记
1945年8月6日：美国B－29轰炸机“埃诺拉·盖伊”号在广岛投下一枚代号“小男孩”的原子弹，爆炸导致14万人死亡。 
<CLK>1945年8月9日：第二颗代号“胖子”的原子弹在长崎爆炸，造成约8万人死亡。
 
 
附地动仪小知识：
<A href="http://cimg2.163.com/catchpic/B/B6/B69FDEBA631E14375B76889D721A1E83.jpg"></A>
<IMG src="http://cimg20.163.com/cnews/2008/5/14/2008051410123326325.gif" border=0>

</A><CLK>候风地动仪是汉代科学家张衡的又一传世杰作。在张衡所处的东汉时代，地震比较频繁。据《后汉书·五行志》记载，自和帝永元四年（公元92年）到安帝延光四年（公元125年）的三十多年间，共发生了二十六次大的地震。地震区有时大到几十个郡，引起地裂山崩、江河泛滥、房屋倒塌，造成了巨大的损失。张衡对地震有不少亲身体验。为了掌握全国地震动态，他经过长年研究，终于在阳嘉元年（公元132年）发明了候风地动仪──</CLK>世界上第一架地震仪。
据《后汉书·张衡传》记载，候风地动仪“以精铜铸成，圆径八尺”，“形似酒樽”，上有隆起的圆盖，仪器的外表刻有篆文以及山、龟、鸟、兽等图形。仪器的内部中央有一根铜质“都柱”，柱旁有八条通道，称为“八道，还有巧妙的机关。仪体外部周围有八个龙，按东、南、西、北、东南、东北、西南、西北八个方向布列。龙头和内部通道中的发动机关相连，每个龙头嘴里都衔有一个铜球。对着龙头，八个蟾蜍蹲在地上，个个昂头张嘴，准备承接铜球。当某个地方发生地震时，樽体随之运动，触动机关，使发生地震方向的龙头张开嘴，吐出铜球，落到铜蟾蜍的嘴里，发生很大的声响。于是人们就可以知道地震发生的方向。
<CLK>汉顺帝阳嘉三年十一月壬寅（公元134年12月13日），地动仪的一个龙机突然发动，吐出了铜球，掉进了那个蟾蜍的嘴里。当时在京城（洛阳）的人们却丝毫没有感觉到地震的迹象，于是有人开始议论纷纷，责怪地动仪不灵验。没过几天，陇西（今甘肃省天水地区）有人飞马来报，证实那里前几天确实发生了地震，于是人们开始对张衡的高超技术极为信服。陇西距洛阳有一千多里，地动仪标示无误，说明它的测震灵敏度是比较高的。</CLK>
<CLK>据学者们考证，张衡在当时已经利用了力学上的惯性原理，“都柱”实际上起到的正是惯性摆的作用。同时张衡对地震波的传播和方向性也一定有所了解，这些成就在当时来说是十分了不起的，而欧洲直到1880年，才制成与此类似的仪器，比起张衡的发明足足晚了一千七百多年。</CLK>
<CLK>关于地动仪的结构，目前流行的有两个版本：王振铎模型（1951年），即“都柱”是一个类似倒置酒瓶状的圆柱体，控制龙口的机关在“都柱”周围。这一种模型最近已被基本否定。另一种模型由地震局冯锐（2005年）提出，即“都柱”是悬垂摆，摆下方有一个小球，球位于“米”字形滑道交汇处（即《后汉书·张衡传》中所说的“关”），地震时，“都柱”拨动小球，小球击发控制龙口的机关，使龙口张开。另外，冯锐模型还把蛤蟆由面向樽体改为背向樽体并充当仪器的脚（见上图）。该模型经模拟测试，结果与历史记载吻合。 </CLK>
地动仪的原理：
<CLK>地动仪用精铜制成，圆经八尺，合盖隆起，形似酒樽。表面作金黄色，上部铸有八条金龙，分别伏在东、西、南、北及东北、东南、西北、西南八个方向。龙倒伏，龙首向下，龙嘴各衔一颗小铜球，与地上仰蹲张嘴的蟾蜍相对。地动仪空腔中央，立一根铜柱，上粗下细。铜柱周围有八根横杆，称为“八道”，各与一龙头相连。铜柱是震摆装置，八道用来控制和传导铜柱运动的方向。在地动仪受到地震波冲击时，铜柱就倒向发生地震的方向，推动同一方向的横杆和龙头，使龙嘴张开，铜球下落到蟾蜍嘴中，并发出响声，以提示人们注意发生了地震及地震的时间和方向。 </CLK>
<CLK>一颗珠子放在平台上，如果将哪方稍微往下一按，珠于就向哪方滚动。又如我们点亮一支蜡烛，将它放在一张不平的桌子上，它总会向低的一方倒。地动仪就是根据这些简单的原理设计的。地动可以传到很远的地方，只不过太远了人就感觉不到了，但地动仪能准确地测到。 </CLK>
<CLK>但是中国科学家认定地动仪的工作原理应该是“悬垂摆原理”，即地动仪是利用了一根悬挂柱体的惯性来验震的，而非当今历史教科书所说的在仪器底部简单地竖立一根直立杆。</CLK>

zczkbjslt 发表于 2008-5-22 23:16

学习学习这些知识

zczkbjslt 发表于 2008-5-22 23:17

很敬佩张衡的，

wfs666 发表于 2008-5-23 18:30

大家都来学习。。。

smas 发表于 2008-5-23 19:20

学习啦！谢谢啦！

Wurz7 发表于 2008-5-25 12:36

做小板凳学习了:@8#

lj808808 发表于 2008-5-27 09:46

对地动仪感兴趣

幸福家庭 发表于 2008-5-29 21:06

回复 1楼的帖子

为我们的祖先感到骄傲

qwe111 发表于 2008-5-30 10:29

学习中.....:@9#

页: [1]

卡巴斯基技术论坛's Archiver

地震普及知识:当前对于地震强度的表述方法

回复 1楼 的帖子

回复 1楼的帖子