即将通用的矩震级标度Mw──远震震级测定工作综述

本文从地震观测数据的利用角度出发，讨论世界范围内远震震级的测定问题。笔者认为，现震级标度存在的弊病是：震级饱和，测值偏差大，过分依赖频率的变动以及需要各种校正等。体波震级的问题大于面波；周期较短的震相问题大于周期较长的震相问题。矩震级标度将逐渐取代依据变幻不定的各种地震波的观用的各种标度。对于远震，长周期地震仪记录的面波震级Ｍｓ将得以发展，成为矩震级的一种辅助标度。本文最后提出了矩震级标度实行后，历史地震震级和区域地震震级如何与之衔接的初步设想。     

关于震级误差成因的初步分析

就地震观测工作中的震级误差问题做了初步探讨分析,指出影响震级误差的原因,不仅与地震观测仪器的频谱特性有关,还与震源辐射的能量谱、震源的应力状态和震源深度的不同以及地震波震相、频率等有关,并对如何减少震级误差提出了措施和建议。     

中国地震台网观测数据统计

收集了由中国地震台网中心编辑出版的中国地震台网观测报告,对报告中提供的震相和震级数据进行统计,并详细介绍中国地震台网测定的震相类型、震相数量,以及观测报告中测定的各种震级标度和震级计算公式。本文目的在于迎合地震监测技术,为地震研究和预报工作提供高质量、高水平的地震观测报告。     

讨论区域地震定量的另一种方法—尾波震级标度 Mc

本文根据 K.Aki 提出的地方震尾波散射理论,建立了适用于云南地区测定近震震级的尾波震级标度 M_c 的理论公式:M_c=4.88+(1/1.10)lgU(f_p)~(-1)+0.78lg(△/α+t_(Du))+0.04(△/α+t_(Du))~(7/12)用云南短周期区域台网的11个 VGK 地震仪器纪录的110个近震尾波观测资料,计算了尾波震级 M_c,为了比较,同时也计算了持续时间震级 M_D。结果表明,在 M_L<5.0级的范围内,M_c 与 M_L 无系统差,平均标准误差比 M_L 和 M_D 小,由通常的0.20～0.26下降到0.10～0.15左右。最后给出三种震级标度的水平向换算关系为:M_L=1.11M_c-0.377;M_L=1.10M_D-0.379;M_D=1.009M_c+0.002。根据尾波散射理论建立的尾波震级标度 M_c 由于它不仅与振幅 A(t)震中距△有关,而且与震源参数、介质特征和仪器系统响应也作为相对独立变量考虑,因而有更明确的理论和物理基础。     

中国地震台网震级的对比

采用线性回归和正交回归方法,利用中国地震台网1983-2004年的观测资料,对中国地震局地球物理研究所测定的地方性震级ML、面波震级MS与MS7、长周期体波震级mB、短周期体波震级mb进行对比,给出了它们之间的经验关系式.研究结果表明:①由于不同的震级标度反映了地震波在不同周期范围内辐射地震波能量的大小,因此对于不同大小的地震,使用不同的震级标度更能客观地描述地震的大小.当震中距小于1 000 km时,用地方性震级ML可以较好地测定近震的震级.当地震的震级M＜4.5时,各种震级标度之间相差不大.当4.5＜M＜6.0时,mB＞MS,MS标度低估了较小地震的震级,因此用mB可以较好地测定较小地震的震级.当M＞6.0时,MS＞mB＞mb,mB与mb标度均低估了较大地震的震级,用MS可以较好地测定出较大地震(6.0＜M＜8.5)的震级.当M＞8.5时,MS出现饱和现象,不能正确地反映大地震的大小;②在我国境内,当震中距＜1 000 km时,ML与区域面波震级MS基本一致,在实际应用中无需对它们进行震级的换算;③虽然MS与MS7同为面波震级,但由于所使用的仪器和计算公式不同,MS比MS7系统地偏高0.2～0.3级;④对于长周期体波震级mB和短周期体波震级mb,虽然使用的计算公式相同,但由于使用的地震波周期不同,对于mB=4.0左右的地震,mB与mb几乎相等,而对于mB≥4.5的地震,则mB＞mb.     

云南地区两个区域台网测定近震震级标度的比较

本文对昆明电信传输台网测定的持续时间震级标度(M_D)与云南区域地震台网测定的振幅震级标度(M_L)的结果进行了比较,发现当 M_L>3.0级以上时,M_D 比 M_L 普遍偏大,于是确定了这两个台网震级系统间的统计关系。并用昆明电信传输台网记录的1982年至1985年发生的178个近震资料,建立了用该台网记录的水平向和垂直向地震波持续时间测定云南地区近震震级的单台震级公式和台网平均公式。     

内蒙古地区近震震级的量规函数研究

正震级是表征地震强弱的量度,是地震学研究中重要的参数之一。影响近震震级M L的因素有震源、地震波通过的介质的地区性差异、接收台站和仪器、使用不同震相和不同方法进行测定等4个方面。量规函数是影响震级测定精度的重要参数之一。内蒙古地形狭长,地震     

苏鲁豫皖地区最大震相传播特性的初步研究

利用地震仪最大记录振幅测定近震震级,是里克特在美国南加里福尼亚建立原始震标度时最早采用的方法。尽管这种方法对于近代要求更精确地测定震级有不足之处,但由于它具有方便易行的优点,多少年来仍一直为我国以及其它许多国家和地区广泛采用着。为了研究我国各区域性的近震震级,并确立新的或其它震级标度与传统震级标度之间的关系,都有必要对最大震相测定近震震级的方法作进一步的研究。     

1900—1948年中国M≥6.5地震的均一震级目录

由于不同时期各观测系统所用震级标度、仪器性能和测量方法的不同,各种中国地震目录中所列震级值常不一致。本文在收集和整理1900—1948年间,中国地震的仪器观测资料的基础上,采用统一的震级标度修定震级,以期给出该时期的均一震级目录。为此,采用古登堡-里克特1945年面波震级公式和1956年体波震级公式,作为基本震级标度,并将1962年的莫斯科-布拉格公式用于较短周期面波的面波震级测定,以作补充。统计表明,在这段时期内,两者之间是比较一致的。 根据这种标度,重新核算了《全球地震活动性及有关现象》一书的手稿资料,并用所有能收集到的台站振幅、周期资料计算了震级;建立了徐家汇台的量规函数和应用观测到P波的最大距离估计震级的计算公式;统计出各种震级目录中的震级值对古登堡-里克特震级标度的归算关系。从而得到了1900—1948年间中国地震的修订震级。文中列出6.5级以上的中国地震目录。 修订后的震级与国内外已有目录的统计对比结果表明,修订后的震级与阿部的全球大震目录中我国地震的震级相近,而与1983年编《中国地震目录》(未计入直接引用徐明同震级的部分)所列震级平均偏差虽小,但离散较大。 本文根据修订后的震级目录,探讨了《全球地震活动性及有关现象》一书中震级的含意,结果与盖勒-金森的结     

1900-1948年中国Mem>6.5地震的均一震级目录

由于不同时期各观测系统所用震级标度、仪器性能和测量方法的不同,各种中国地震目录中所列震级值常不一致。本文在收集和整理1900——1948年间,中国地震的仪器观测资料的基础上,采用统一的震级标度修定震级,以期给出该时期的均一震级目录。为此,采用古登堡-里克特1945年面波震级公式和1956年体波震级公式,作为基本震级标度,并将1962年的莫斯科-布拉格公式用于较短周期面波的面波震级测定,以作补充。统计表明,在这段时期内,两者之间是比较一致的。 根据这种标度,重新核算了《全球地震活动性及有关现象》一书的手稿资料,并用所有能收集到的台站振幅、周期资料计算了震级;建立了徐家汇台的量规函数和应用观测到P波的最大距离估计震级的计算公式;统计出各种震级目录中的震级值对古登堡-里克特震级标度的归算关系。从而得到了1900——1948年间中国地震的修订震级。文中列出6.5级以上的中国地震目录。 修订后的震级与国内外已有目录的统计对比结果表明,修订后的震级与阿部的全球大震目录中我国地震的震级相近,而与1983年编《中国地震目录》(未计入直接引用徐明同震级的部分)所列震级平均偏差虽小,但离散较大。 本文根据修订后的震级目录,探讨了《全球地震活动性及有关现象》一书中震级的含意,结果与盖勒-金森的结      

震级和地震的定量化

引言在将近50年以前里克特引入地震震级的概念,在地震学的领域内,已取得了不平凡的成功。地震震级满足了按强度把地震加以分类这个明确的需要。随着时间的前进,提出了几种震级标度。按年代顺序为,第一是由美国加利福尼亚南部地震产生的近震震级 M_L(里克特,1935).为了把震级标度应用于远震事件,引入了20秒面波的震级 M_S,称为面波震级(古登堡和里克特,1936)。最后,为使震级标度适用于任意震源深度,定义了体波震级 M_b(古登堡,1945a、b)。不辛,由于这个不一致的发展,立刻出现了困难。明显的问题是如何使得三个震级标度彼此相连系,始终没有一个满意的解     

汶川8.0级地震及其强余震引起的唐山井水位同震响应特征分析

统计了汶川8.0级地震及其强余震引起的唐山井水位同震变化的幅度参数（最大振幅、阶变量）和时间参数（最大振幅时刻,同震持续时间）,以及邻近的陡河台记录的地震波的体波和面波的到时．计算分析了同震参数与震级（ML,MS和MW三种震级）、井-震距、震源深度的相关方程及同震参数间的相关关系．结果表明,同震变化量与MS震级的相关性最好,与震源深度和井-震距相关性较弱;同震最大幅度与同震阶变量、同震持续时间相关性很高,水位同震振荡和阶变均来自地震波引起的动应变;水位同震振荡的最大振幅发生在S波至瑞利波时段,水位同震响应是地震波与水文地质环境等多种因素共同作用的结果．      

高频GNSS形变波的震相识别：模拟实验与实例分析

高频GNSS震时形变波震相及识别是GNSS地震学的重要内容.在实时数据处理基础上,本文利用振动台的高频GNSS观测实验,并结合近期部分大震的高频GNSS形变波震相特征进行研究.数据处理结果表明,实时处理与事后处理的精度在同一量级,且与采样率无关.通过与同址观测强震仪和地震计记录的对比及特定震相的频谱分析,发现高频GNSS可完整记录P波、S波、Love波及Rayleigh波震相,影响震相记录的主要因素是GNSS定位精度与震级,而仅当震中距很小时,采样率将产生一定影响.研究结果得出：基于地震波传播规律,利用高频GNSS台阵记录的形变波空间分段特征,结合震相运动轨迹及其他地震波记录,可实现实时高频GNSS形变波的震相识别.     

仅用一个台的地震图可开展多项科研工作的建议

提出在任何一个地震台上,仅用本台的地震图,可能开展的科研工作有:震相特征,观测走时,方位异常,地动位移,震级标度,地震性质,地震活动和观测技术等项内容和研究方法。     

关于1920年海原大地震震级高估的讨论

1920年海原大地震作为史料记载以来中国大陆震级最高、伤亡最多的极具破坏性的地震之一,开启了我国用现代地震学方法研究大地震的新篇章,在我国地震研究史上具有里程碑的意义。最新研究结果表明,1920年海原大地震的矩震级为M_W(7.9±0.2),与文献和大众广泛接受的M8(1/2)的数值相差较大。本文通过对震级标度及其演化历史的总结和梳理,阐述了仪器记录早期阶段基于地震波波形振幅和频率的震级标定存在系统偏差的问题,这与仪器限制、台站稀疏、标定不统一等因素有关,也使得1920年海原大地震和同时期世界上其它一些重要大地震的震级不同程度被高估。在各种震级标度中,矩震级M_W与地震破裂面积和位移等物理参数关联,是地震震级的最佳标定方法。震级作为表述地震大小和能量的重要参数,被广泛地用于评估断层未来的地震潜势;震级的偏差对地震活动时空分布样式的研究会产生重要影响,并造成基于历史地震资料的地震危险性评价和灾害评估等产品的可信度降低。因此,本文倡导对历史地震震级进行检验和修订,并建议1920年海原大地震的震级采用矩震级M_W(7.9±0.2)表...     

震级的绝对标度及统一震级问题

本文分析了震级混乱的主要原因是震级没有一个绝对标度论述了建立地震震级绝对标度的必要性与可能性。捉出一种建立震级绝对标度的办法:即利用地震矩张量M_(αβ)的第二坐标不变量I_2的绝对值开根(|I_2|)~(1/2)=M_0。这样建立的绝对标度有以下优点1、物理意义清楚,本质上反映了破裂的规模,在位错情形M_0=G△uS,2、不依赖于观测地区,仪器、和台基,它是一个绝对的力学量。3、不存在饱和问题,对极大的地震和极小地震甚至岩石样品中的微破裂都有定义。4、对深震亦有定义。5、由于它是一个绝对力学量,所以可以把全世界测定的震级统一起来,并且可以检验各家测定震级的优劣。6、若用M_w=2/3logM_0-10.7作为震级系统的定义,则这样定义的矩震级系统能和过去使用的Ms和M_L衔接起来,因此也便于使用过去的资料:     

鹤岗地震台测震观测资料质量分析与研究

通过对鹤岗地震台测震观测资料和国家测震观测资料评比标准进行分析比较,在保证观测仪器正常运转的情况下,认为要提高鹤岗地震台测震观测资料质量,就要做好震相分析、震级测定、数据报送、单台报告四方面的工作,其中震相分析精度是保证观测资料质量的关键,而初至波震相的精度决定了震相分析的精度,所以对如何提高初至波震相精度进行了分析,并提出了几点改善工作的建议。     

地震强度与地震震级的物理含义

里克特——古登堡的地震震级标度是用特定震相指定频率或频段(地震仪)上的地动位移或速度最大值来表征地震大小的。后者能否反映地震强弱,这样的地震强度定量是否合理?它究竟有什么确切的物理含义?深入研究地震强度和地震震级的物理含义对于揭示目前震级测定中存在的问题,探讨震级与地震仪类型关系、产生震级饱和的原因以及认识与地震     

提高测震观测资料质量的几点想法

通过对台站观测资料评比标准变化的分析比较,认识到要提高测震观测资料的质量就要在震相分析、震级测定、单台报告和数据报送4个方面做好工作,就要注意地震初至波到时精度在地震观测质量中的重要性。管理人员要仔细调整观测仪器系统状态,核准本台台址的经纬度和高程参数,注意时间服务精度,使得仪器处于良好工作状态,同时提出改善地震初至波到时精度的几个建议。     

近震最大震相的平均衰减形态

本文利用华北南部地区的近震最大震相位移资料通过震级残差法及回归分析论述了近震最大震相的平均衰减形态及其分区段性。近震最大震相平均衰减形态的研究是估算近震震级的基础。如果假设近震最大震相的平均衰减形态与地震的强度无关,那么根据震级标度的定义可以直接确定震级的量规函数。反之,近震震级量规函数描述了一定区域范围内的最大震相平均衰减特性。很清楚,近震最大震相随着震中距的变化在不同震中距范围内属于不同路径传播的波,因此,在整个近震范围内利用单一的解析函数形式来描述其平均衰减形态是不合理的。本文将利用不同方法试图合理估算不同震中距范围的平均衰减形态。