地震震级与能量倍数计算

震级能量关系:以矩震级(MW)为例,震级每增加1级,能量增加31.6倍;增加2级,能量增加约1000倍(31.6²)

计算公式:E2/E1 = 10^(1.5 × ΔM),其中ΔM为震级差值

能量倍数

0

地震震级换算器说明

地震震级单位分类

地震震级(Magnitude)是衡量地震释放能量大小的物理量。不同的震级单位适用于不同类型、不同距离的地震观测。常见的震级单位有:ML(地方震级)、MS(面波震级)、MB(体波震级)、MW(矩震级)等。了解这些单位的含义和适用范围,有助于更科学地理解地震的能量大小和破坏力。

  • ML(地方震级,Local Magnitude):最早提出的震级单位,也称为"里氏震级"或"Richter震级"。主要用于测量震中距离较近(一般小于600公里)的中小地震。

    计算公式:ML = log(A) + 2.56log(Δ) - 1.67

    其中:A为地震波最大振幅(mm),Δ为震中距(km)

  • MS(面波震级,Surface Wave Magnitude):用于测量远震(震中距离大于2000公里)时的地震强度,基于地震波中周期为20秒的面波振幅。

    计算公式:MS = log(A/T) + 1.66log(Δ) + 3.3

    其中:A为地面位移最大振幅(μm),T为周期(s),Δ为震中距(度)

  • MB(体波震级,Body Wave Magnitude):主要用于测量震源较深或远距离地震,基于地震波中周期为1秒的体波振幅。

    计算公式:MB = log(A/T) + Q(Δ,h)

    其中:A为P波最大振幅(μm),T为周期(s),Q为距离修正项,Δ为震中距,h为震源深度

  • MW(矩震级,Moment Magnitude):目前国际上最常用、最科学的震级单位。基于地震断层的物理参数计算。

    计算公式:MW = 2/3 × log(M0) - 6.07

  • 其他震级单位

    mb_Lg:mb_Lg = log(A) + B(Δ)

    Md:Md = 2.0log(τ) + 0.0035Δ + 0.87

    其中:τ为信号持续时间(s),Δ为震中距(km)

单位 英文缩写 适用范围 说明
地方震级 ML 近震、中小地震 传统里氏震级,适合本地地震
面波震级 MS 远震、大地震 20秒面波,适合远距离观测
体波震级 MB 深源、远震 1秒体波,适合深源地震和核爆
矩震级 MW 各类地震 物理参数计算,国际主流单位
Lg波震级 mb_Lg 中国及周边 适合中小地震
持续时间震级 Md 微小地震 通过地震波持续时间估算

注意:不同单位的震级数值在大多数情况下接近,但在极大地震或特殊地震类型时可能有较大差异。换算结果仅供参考,实际地震能量还受地质条件、震源深度等多种因素影响。

地震震级

地震震级是用于量化地震大小的一个度量标准,它主要反映的是地震释放的能量总量。

震级 破坏程度描述
1-2级 人体感觉不到,仪器可以记录到
3级 室内可感觉到轻微振动,悬挂物轻微摆动
4级 室内明显感觉摇晃,汽车晃动明显,悬挂物摆动
5级 建筑物震动,睡眠中的人会被惊醒,部分物品可能掉落
6级 站立困难,建筑物受损,墙体可能出现裂缝
7级 不设防建筑物严重破坏,地面出现裂缝,部分建筑物倒塌
8级 大多数建筑物严重破坏,地形地貌发生变化
9级 大范围建筑物毁坏,地表出现断层,铁轨严重弯曲
10-12级 灾难性破坏,地形地貌彻底改变,很少发生

地震烈度

地震烈度是表示地震影响强弱程度的一个指标,不同国家和地区采用不同的烈度表标准。烈度与震级不同,同一个地震在不同地点可能有不同的烈度值。

中国地震烈度表(CSIS)

烈度级别 人的感觉 物体反应 建筑物反应 地表现象
Ⅰ度 仪器可记录,人几乎无感觉 极少数静止状态的人有感觉 无影响 无变化
Ⅱ度 少数休息状态的人能感觉 悬挂物轻微摆动 无影响 无变化
Ⅲ度 室内很多人能感觉,部分人惊醒 悬挂物明显摆动,餐具发出声响 轻微振动 无明显变化
Ⅳ度 大多数人有明显感觉,夜间惊醒 器皿碰撞,窗户晃动作响 门窗晃动,墙体发出声响 部分地区地面轻微开裂
Ⅴ度 人行走不稳,惊慌失措 物品倾倒,液体溢出 墙体出现裂缝,少数房屋轻微损坏 地面出现小裂缝
Ⅵ度 站立困难,强烈恐慌 大量物品倒塌,重物移位 一般建筑物出现裂缝,少数严重损坏 地面出现显著裂缝
Ⅶ度 站立极其困难,无法行走 大多数物品被掷出,大型设备损坏 多数建筑物受损,部分倒塌 地面大面积开裂,出现喷砂冒水
Ⅷ度 人无法站立,被摔出 固定物体被掷出,树木折断 大量建筑物严重损坏,大部分倒塌 地面严重开裂,出现断层
Ⅸ度 人被抛掷,无法控制行动 大型机械设备被掷出,水泥桩折断 建筑物大面积倒塌,地下管道断裂 地裂缝密布,地貌改变
Ⅹ度 人完全无法立足 大型构筑物被掷出或倒塌 大多数建筑物毁坏或倒塌 地表大幅变形,出现大断层
Ⅺ度 人完全无法自控 所有物体被掷出 几乎所有建筑物崩溃 地表彻底破坏,地形改变
Ⅻ度 人员伤亡惨重 一切物体被破坏或掷出 地上建筑物完全毁灭 地貌完全改变,地形重塑

麦加利地震烈度表(MMI)

烈度 描述 影响与破坏程度
I 微震 仅仪器可记录,人无感觉
II 极轻 上层建筑内极少数人有感,悬挂物可能轻微摆动
III 轻微 室内感觉明显,如卡车经过,静止汽车轻微摇晃
IV 中等 室内外均有感,餐具晃动,窗户震动,停放的汽车明显摇晃
V 稍强 大多数人有明显感觉,不稳定物体倾倒,睡眠中的人被惊醒
VI 强烈 所有人都有感觉,重家具移动,墙体出现裂缝,烟囱损坏
VII 很强烈 站立困难,建筑物受损,汽车难以控制,地下水位变化
VIII 破坏性 驾驶困难,一般建筑物严重损坏,高大烟囱倒塌,山体滑坡
IX 毁灭性 建筑物整体破坏,地下管线断裂,地面出现裂缝,铁轨弯曲
X 灾难性 大多数建筑物毁坏,桥梁断裂,堤防严重损坏,铁轨严重弯曲
XI 极重灾难性 几乎所有建筑物倒塌,地表严重变形,地下管线全部损坏
XII 完全毁灭性 一切建筑物全部毁坏,地表地貌彻底改变,物体被掷到空中

日本气象厅烈度等级(JMA)

烈度 人的感觉与行动 室内外状况
0 人感觉不到地震 仅地震仪可以检测到
1 室内安静时部分人有感 吊灯等微微摇动
2 大多数人有感,部分人惊醒 电灯等明显摇动,餐具发出声响
3 所有人有强烈感觉,部分人恐惧 餐具叮当响,悬挂物剧烈摇晃
4 多数人感到恐惧,想要逃离 不稳定物品翻倒,家具可能移动
5弱 大多数人行动困难 家具大幅移动,墙上物品掉落
5强 站立困难,必须爬行移动 家具倒塌,门无法打开
6弱 无法站立,无法爬行 大多数家具移动,墙体开裂
6强 被摔倒,无法行动 建筑物可能倒塌,地面开裂
7 被抛出,完全无法行动 建筑物倒塌,地形改变

欧洲地震烈度表(EMS)

烈度级别 人的感觉 建筑物影响 环境影响
I 感觉不到 无影响 无变化
II 极少数人有感 无影响 无变化
III 室内许多人有感 轻微损坏 无变化
IV 大多数人有明显感觉 中等损坏 部分地区地面轻微开裂
V 人行走不稳 严重损坏 地面出现小裂缝
VI 站立困难 建筑物受损,墙体可能出现裂缝 地面出现显著裂缝
VII 无法行走 大多数建筑物受损,部分倒塌 地面大面积开裂,出现喷砂冒水
VIII 人无法站立,被摔出 大量建筑物严重损坏,大部分倒塌 地面严重开裂,出现断层
IX 人被抛掷,无法控制行动 建筑物大面积倒塌,地下管道断裂 地裂缝密布,地貌改变
X 人完全无法立足 大多数建筑物毁坏或倒塌 地表大幅变形,出现大断层
XI 人完全无法自控 几乎所有建筑物崩溃 地表彻底破坏,地形改变
XII 人员伤亡惨重 一切建筑物全部毁灭 地貌完全改变,地形重塑

近年重大地震记录

时间 地点 震级 死亡人数 备注
2023年2月6日 土耳其-叙利亚 7.8级 超5万人 近代最严重地震之一
2011年3月11日 日本东北部 9.0级 15,899人 引发福岛核电站事故
2008年5月12日 中国四川汶川 8.0级 69,227人 新中国成立以来破坏性最强烈地震
2004年12月26日 印度尼西亚苏门答腊 9.1级 约23万人 引发印度洋海啸
2010年1月12日 海地太子港 7.0级 约31.6万人 造成重大人员伤亡