震級(jí)與能量計(jì)算

震級(jí)是通過儀器給出地震大小的一種量度。它是考慮了震中距離和震源深度的校正后的地動(dòng)的量度。取不同的地震波震相可以求得不同的地震震級(jí)。通常所說的里氏震級(jí)是一種近震震級(jí)，此外，還有面波震級(jí)，體波震級(jí)，矩震級(jí)等，不同方法測(cè)定的震級(jí)可以通過一定公式換算?，F(xiàn)在比較通用的震級(jí)是Ms震級(jí)，也稱為統(tǒng)一震級(jí)，可直接用M表示。我國(guó)現(xiàn)在使用的是統(tǒng)一震級(jí)Ms，最后的結(jié)果是取多臺(tái)的平均震級(jí)。震級(jí)是表征地震強(qiáng)弱的量度，單位是“里氏”，通常用字母M表示，它與地震所釋放的能量有關(guān)。單個(gè)震級(jí)計(jì)算公式：M=M（A/T、A、h、K、P、R）適用于遠(yuǎn)震即△》20。，近震要建立專用公式。簡(jiǎn)化為M=M（A/T、Lh）+C%A----地震面波最大地動(dòng)位移，取兩水平分向地動(dòng)位移的矢量和，PmT----相應(yīng)周期，S△----震中距，（度）K——震源性質(zhì)（震源機(jī)制和頻譜）P——傳播路徑性質(zhì)R——接收器性質(zhì)由于Cr和Ck分別代表震源校正和接收器矯正，常常是不確定的，因此取近似值：當(dāng)震深hM50千米M=lg（A/T）max+。（△）測(cè)量最大地動(dòng)位移的兩水平分量時(shí)，要取同一時(shí)刻或周期相差在1/8周之內(nèi)的震動(dòng)。若兩分量周期不一致時(shí)，則取加權(quán)和：T=（TNXAN+TEXAE）/（AN+AE）式中：AN南北分量地動(dòng)位移，Pm；AE東西分量地動(dòng)位移，Pm；TNAN的相應(yīng)周期，S；TEAE的相應(yīng)周期，S；量規(guī)函數(shù)。（△）為：。（△）=1.66lg△+3.520°《^《160°當(dāng)震源深度不限時(shí):M=M（A/T、Lh）震級(jí)聯(lián)測(cè)的方法有利于聯(lián)合側(cè)定對(duì)有限組的震中和臺(tái)站的震級(jí)公式和臺(tái)站的校正值。Mk=log(A/T)IJ(A/T)ij+alogA/;+b+CC^克里特地震系統(tǒng)(我國(guó)地震震級(jí)標(biāo)準(zhǔn))包括區(qū)域地震震級(jí)"l，面波震級(jí)"s，體波震級(jí)mb。體波是指能在地球內(nèi)部三維空間內(nèi)向任何方向傳播的波，包括橫波(S波)和(縱波P波)。面波是指沿著地球表面?zhèn)鞑サ牟ā５胤叫缘卣穑篗廣1g%+1g叫/$(△)&(△)L是量規(guī)函數(shù)，它的物理意義是補(bǔ)償?shù)卣鸩S距離的衰減，使用的儀器不同，&(△九不同，例如，在規(guī)范中基式儀的量規(guī)函數(shù)為&1S)，64、62型地震儀的量規(guī)函數(shù)為&2"MS適用于距接收站臺(tái)相對(duì)遙遠(yuǎn)的地震，不適用于深源地震。S(A)為站臺(tái)校正值，實(shí)際應(yīng)用中取值為零。，在于界面相垂直的方向上，波動(dòng)的振幅急劇衰減。R(Dl表△/km基式、(△)62、64型R2(△)△/km基式、(△)62、64型r2(△)0~51.81.8210~2203.84.0101.91.9230~2403.94.1152.02.0250~2603.94.1202.12.1270~2804.04.2252.32.3290~3004.14.3302.52.5310~3204.14.4352.72.73304.24.5402.82.83404.24.5452.92.9350~3704.34.5503.03.0380~3904.34.6553.13.1400~4204.44.760~703.23.2430~4604.44.7575~853.33.3470~5004.54.8

90~1003.43.4510~6004.54.91103.53.5610~6504.65.01203.53.57004.75.1130~1403.53.6750~8004.75.2150~1603.63.7850~9004.85.2170~1803.73.810005.3190~2003.73.9面波震級(jí)：古登堡面波震級(jí)公式(1945)：Ms1g%+1.661gA+1.81820°3《130°18s<T<22sAo水平向最大地動(dòng)振幅莫斯科布拉格公式(1967)：Ms\og(A/T)max+1.661gA+3.320°<A<160°18s<T<22s不同震中距△選用地震面波周期（T）值△/(°)T/S△/(°)T/S△/(°)T/S23~6209~147014~2244~7259~168016~2265~83010~169016~2286~94012~1810016~25107~105012~2011017~25158~126014~2013018~25我國(guó)面波地震震級(jí)公式：采用速度平坦型數(shù)字地震儀的最大振幅求取震級(jí)（1995）Ms1gyMAx/2n+1.661gL+3.3510°<A<130°勺快的單位是（廿）若采用仿763長(zhǎng)周期地震記錄，以垂直向瑞利波質(zhì)點(diǎn)最大速度測(cè)定震級(jí)峰7（1985）

MS7=\MS7=\Og(A/T)max+a763(A)3°<A<177°T>6sa763（A）為量規(guī)函數(shù)長(zhǎng)周期地震儀面波震級(jí)的量規(guī)函數(shù)弓63。）表763△/(°)%63。）△/(°)%63。）△/(°)%63。）△/(°)%63。）24.02265.82506.311306.9834.28275.85516.331357.0044.48285.87526.351407.0154.64295.90536.361457.0264.76305.94546.381507.0374.88315.96556.391557.0484.98325.99566.401607.0195.06336.01576.421656.99105.13346.04586.431666.98115.20356.05596.451676.97125.26366.07606.451686.97135.31376.00656.521696.96145.36386.11706.571706.94155.41396.13756.621718.92165.45406.15806.651726.90175.49416.17856.701736.88185.53426.19906.731746.85195.58436.20956.761756.80205.62446.221006.811766.75215.66456.251056.831776.70225.69466.261106.861788.65235.72476.271156.901796.45245.75486.281206.92255.79496.201256.95

體波震級(jí)：mb=\og(A/T)max+Q(A,h)+C(1956)Q(A,h)是量規(guī)函數(shù)，C為臺(tái)站校正值實(shí)際使用中Q(A,h)是從下圖中直接查詢。(技術(shù)有限，只能截圖)

矩震級(jí)（地震規(guī)模的大?。篗w=2/31gM0—6.06地震矩M0=pDSD為破裂的平均位錯(cuò)量，S為破裂面面積地震矩M0=pDSD為破裂的平均位錯(cuò)量，S為破裂面面積X=Acos（盆）uT°那里的地動(dòng)速度為:V=-（組）sinSt°t°Ao,T0分別代表地震波的振幅和周期，t0為波列的持續(xù)時(shí)間。于是單位體積的地動(dòng)動(dòng)能密度e為：e=G^）fToV2dt=（^~）（皿）2Rsin2（塑dt=（勺（^）22T002T°T。0Tq4Top為介質(zhì)密度，、如果波列的持續(xù)時(shí)間為％,并以速度V傳播，那么在臺(tái)站處通過單位面積的能流為V%e.因此，沿半徑h的球面積分給出發(fā)自震源的全部動(dòng)能：E=4n九2Vlp。。）2uT。為了計(jì)算地震總能量E，必須考慮下列因素：1）因?yàn)槠骄鶆?shì)能與動(dòng)能相等，總地震能量E=2垃。2）由于震中處的地動(dòng)振幅加倍，A°=2A，這里A。代表自由表面處記錄的振幅。3）上面計(jì)算涉及的是攜帶最大能量的波，在短距離處為S波，必須考慮P波，暫定它為S波能量的一半（gutenberg&richter,1956）。于是to=ntoE=3n3h2Vtp（ro）2°T。地震能量與震級(jí)的關(guān)系LogE=5.8+2.4mbLogE=11.8+1.5MS以上能量計(jì)算公式只是估計(jì)，并不精確。地震波波形被大大簡(jiǎn)化了，忽略了地震波輻射的方向效應(yīng)，傳播過程中的衰減以及靠近地面時(shí)的波動(dòng)特性等等。震級(jí)每相差1.0級(jí)，能量相差大約32倍；每相差2.0級(jí)，能量相差約1000倍。考慮衰減情況下爆破產(chǎn)生的地震能量計(jì)算方法：地震波能量衰減規(guī)律：A=Aoe