抗震等级的确定.doc

地震是一种破坏性极大的自然灾害，其大小有两种表示方法：里氏震级和麦氏震级。一、里氏震级里氏震级是由两位来自美国加州理工学院的地震学家里克特（Charles Francis Richter）和古登堡（Beno Gutenberg）于1935年提出的一种震级标度，是目前国际通用的地震震级标准。它是根据离震中一定距离所观测到的地震波幅度和周期，并且考虑从震源到观测点的地震波衰减，经过一定公式，计算出来的震源处地震的大小。为了使结果不为负数，里克特定义在距离震中100公里处之观测点地震仪记录到的最大水平位移为1微米（这也是伍德-安德森扭力式地震仪的最大精度）的地震作为0级地震。里氏规模为地震仪记录的最大振幅以10为底的对数，并选择距震中100千米的距离为标准。震级计算公式：M=lg（A）-lg（A0）lg（A0）：A0是指距震中100公里处接收到的0级地震的地震波的最大振幅，单位是微米，伍德-安德森扭力式地震仪A0=1。lg（A）：A是指我们关注的这个地震在距震中100公里出接收到的地震波的震幅，单位是微米。按照这个定义，如果距震中100公里处的伍德-安德森扭力式地震仪测得的地震波振幅为1毫米（1000微米）的话，则震级为里氏3级。里氏震级并没有规定上限或下限。现代精密的地震仪经常记录到规模为负数的地震.缺点和改进：原里氏震级的主要缺陷在于它与震源的物理特性没有直接的联系，并且由于“地震强度频谱的比例定律”（The Scaling Law of Earthquake Spectra）的限制，在8.3-8.5左右会产生饱和效应，使得一些强度明显不同的地震在用传统方法计算后得出里氏震级（如MS）数值却一样。到了21世纪初，地震学者普遍认为这些传统的震级表示方法已经过时，转而采用一种物理含义更为丰富，更能直接反应地震过程物理实质的表示方法即矩震级（Moment magnitude scale，MW）。地震矩规模是由同属加州理工学院的金森博雄（Hiroo Kanamori）教授于1977年提出的。该标度能更好的描述地震的物理特性，如地层错动的大小和地震的能量等。改进后的里氏震级直接反映地震释放的能量。其中基级能量2.01013尔格（2.0106焦耳），按几何级数递加，每级相差31.62倍（准确地说是根号1000倍，两级能量差1000倍）。二、麦氏震级麦氏震级通常又称为地震烈度。同样大小的地震，造成的破坏不一定是相同的，同一次地震，在不同的地方造成的破坏也不一样，为了衡量地震的破坏程度，制定了麦氏震级。各国对麦氏震级的标准略有不同。中国1980年重新编订了地震烈度为：1度：无感仅仪器能记录到；2度：微有感个特别敏感的人在完全静止中有感；3度：少有感室内少数人在静止中有感，悬挂物轻微摆动；4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；5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；6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；7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；8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；9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；10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；11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；12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。三、里氏震级与麦氏震级换算关系麦氏震级(地震烈度) 里氏震级 1.0 8.1 地震震级的规定（GB177401999）General ruler for earthquake magnitude1999-04-26发布 1999-11-01实施国家质量技术监督局发布1范围本标准是地震震级M测定方法和使用的规定，适用于地震测定、地震预报、防震减灾、新闻报道等社会应用。本标准不约束科学研究分析使用其他类型的震级。“地震震级M”是本标准规定的震级，其他类型地震震级必须冠以限制词与添置注释符号。如体波震级mb、近震震级ML、矩震级MW等。地震震级M用地震面波测定。深震（震源深度大于70km）与小震不能用地震面波测定时，可用地震台站观测规范（1990）规定的mb、ML测定。2定义 本标准采用下列定义。2.l 地震震级 earthquake magnitude 对地震大小的相对量度。2.2 地震面波 seismic wave 地震激发的沿地球表面传播的地震波。2.3 质点运动 particle motion 在地震波通过时，地球上任一点的运动。2.4 地动位移 displacement of ground motion 地面质点运动时，相对于原静止点的距离。2.5 质点运动速度 velocity of particle motion 质点运动时，其地动位移对时间的微商。2.6 震中距 epicentral distance地震震中至某一指定点的地面距离。2.6 量规函数 calibration function在不同震中观测点上用质点运动速度最大幅值测定震级时，因地震波随距离衰减所需加的校正值，其数值相当于该距离上测得质点运动速度为1/s时相应地震震级值。3 地震震级M测定方法地震震级M，用震动面波质点运动最大值（A/T）max测定。计算公式为：=lg（A/T）max+()式中：A地震面波最大地动位移，取两水平分向地动位移的矢量和，；T相应周期，s；震中距，（）。测量最大地动位移的两水平分量时，要取同一时刻或周期相差在1/8周之内的振动。若两分量周期不一致时，则取加权和：T=（TN AN+ TE AE）/（ AN+ AE）式中：AN南北分量地动位移，；AE东西分量地动位移，；TNAN 的相应周期，s；TEAE 的相应周期，s。量规函数()为：()=1.66lg+3.5不应使用与表1中给出的值相差很大的周期来测定地震震级M。地震震级M应根据多台的平均值确定。表1 不同震中距()选用地震面波周期（T）值/ T/s / T/s / T/s2 36 20 914 70 14224 47 25 916 80 16226 58 30 1016 90 16228 69 40 1218 100 162510 710 50 1220 110 172515 812 60 1420 130 18254 使用规定4.l 地震信息提供各级地震工作的部门或者机构提供地震信息时，应使用本规定地震震级。4.2 地震新闻报道新闻机构报道我国地震新闻时，应使用本规定地震震级。4.3 地震预报发布各级政府发布地震预报与各级地震工作的部门或者机构在制定地震监测预报方案时，应使用本规定地震震级。4.4 防震减灾 各级政府与各级地震工作的部门或者机构在制定防震减灾规划与实施防震减灾措施时，应使用本规定地震震级。4.5 地震震级认定 社会应用，应以国务院地震行政主管部门认定的地震震级M为准。地震震级的规定(GB17740-1999)、范围 本标准是地震震级 M 测定方法和使用的规定，适用于地震测定、地震预报、防震减灾、新闻报道等社会应用。 本标准不约束科学研究分析使用其他类型的震级。 “ 地震震级 M ” 是本标准规定的震级，其他类型地震震级必须冠以限制词与添置注释符号。如：体波震级，近震震级，矩震级等。地震震级用地震面波测定。深震（震源深度大于 70 km ）与小震不能用地震面波测定时，可用地震台站观测规（ 1990）规定的测定。 、定义 本标准采用下列定义。 2.1 地震震级 earthquake magnitude 对地震大小的相对量度。 2.2 地震面波 surface wave 地震激发的沿地球表面传播的地震波。 2.3 质点运动 particle motion 在地震波通过时，地球上任意点的运动。 2.4 地动位移 displacement of ground motion 地面质点运动时，相对于原静止点的距离。 2.5 质点运动速度 velocity of particle motion 质点运动时，其地动位移对时间的微商。 2.6 震中距 epicentral distance 地震震中至某一指定点的地面距离。 2.7 量规函数 calibration function 在不同震中距观测点上用质点运动速度最大幅值测定震级时，因地震波随距离衰减所须加的校正值，其数值相当于在该距离上测得质点运动速度为1 m/s 时相应地震的震级值。 3、地震震级 M 测定方法 地震震级 M ，用地震面波质点运动最大值 (A/T)max 测定。度 计算公式为： M=lg(A/T)max+ ( ) 式中： A - 地震面波最大地动位移，取两水平分向地动位移的矢量和， m ； T -相应周期， S ； -震中距， ( 度 ) 。 测量最大地动位移的两水平分量时，要取同一时刻或周期相差在1/8周之内的震动。若两分量周期不一致时，则取加权和： T=(T N A N +T E A E )/(A N +A E ) 式中： A N - 南北分量地动位移，； A E - 东西分量地动位移，； T N -A N 的相应周期， S ； T E -A E 的相应周期， S ；量规函数 ( ) 为： ( )=1.66lg +3.5 不能使用与表一中给出的值相差很大的周期来测定地震震级 M 。 地震震级 M 应根据多台的平均值确定。 、 使用规定 4.1 地震信息提供 各级地震工作的部门或者机构提供地震信息时，应使用本规定地震震级。 4.2 地震新闻报道 地震新闻报道我国地震信息时，应使用本规定地震震级。 4.3 地震预报发布 各级政府发布地震预报与各级地震工作的部门或者机构在制定地震预报监测预报方案时，应使用本规定地震震级。 4.4 防震减灾 各级政府与各级地震工作的部门或者机构在制定防震减灾与实施防震减灾措施时，应使用本规定地震震级。