地震冷知識丨震級爲負值的地震


地震冷知識丨震級爲負值的地震

2021-01-08 四川省地震局

有震級爲負值的地震嗎?

解答:

有。我們知道地震是地下能量的一種正常釋放,能量釋放不爲負,但是,一個真實發生的地震,芮氏規模卻有可能是負值。

芮氏規模是由兩位來自美國加州理工學院的地震學家里克特和古登堡於1935年提出的一種震級標度,是目前國際通用的地震震級標準。它是根據離震中一定距離所觀測到的地震波幅度和周期,並且考慮從震源到觀測點的地震波衰減,經過一定公式,計算出來的震源處地震的大小。

我們要明白,最早提出震級概念的美國地震學家里克特定義的零級地震不是沒有地震,而是指某種特定大小的地震。所以,如今隨著地震儀器的逐步發展,記錄的精度逐漸提高,能監測到比零級地震更小的數據,於是便有了負級數的地震。

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解析:

地震學家查爾斯·弗朗西斯·里克特

對於芮氏規模的定義,里克特的意思是說,震中位置可能不恰好有地震儀,那麼,用離震中一定距離的地震儀觀測記錄到此次地震波的幅度和周期,再考慮到地震波傳播過程中的衰減,便需要通過一個複雜的公式計算出震源處的地震大小。

這個複雜的計算公式是:M=lgA-lgA0,其中,A爲地震記錄的最大振幅,是該地震記錄兩水平向最大振幅的算術平均值;lgA0爲震中距的函數,是零級地震在不同震中距處的振幅對數值。

里克特對零級地震這樣規定:用伍德—安德森標準地震儀記錄地震,在震中距等於100km處記錄,如果記錄的最大振幅A=1μm(這也是伍德-安德森扭力式地震儀的最大精度),那麼這次地震爲零級地震,也就是指在100公里的距離上記錄的水平分量最大地動位移的振幅爲1微米的地震。

當這樣的儀器在這樣的距離上,記錄的最大水平地動位移每增大10倍,則震級增大1級。反過來說,當這樣的儀器在這樣的距離上,記錄的最大水平地動位移縮小到原來的1/10,則震級減小1級。

在當時的技術條件下,在100公里記錄到1微米的地動位移,實際是不可能的。那時也許認爲,把它定義成零級地震就不會出現震級爲負數的地震。可是,隨著觀測技術水平的提高,現在記錄到比零級地震更小的地震也就可能了。

打一個比喻也許更好理解這個問題。對於溫度,零度不是沒有溫度,而是將水結冰的溫度定義爲攝氏零度,比它熱的溫度爲正,比它冷的溫度爲負。

對於-2.0級地震,可以這麼理解,在同樣距離上它的地震波的最大地動位移只有零級地震的1/100。大概,就像你的手機掉地下引起的震動那麼大吧。

結束

來源:濟震微訊