如何正确使用新的震级国家标准

震级的使用规定是新的震级国家标准《地震震级的规定》（GB17740-2017）的重要内容。为便于广大技术人员和管理人员在实际工作中更好地理解和执行该标准,本文从震级的科学应用和社会应用2个方面详细介绍震级的使用规定。     

震级国家新标准在内蒙古测震台网速报中的应用

选取内蒙古测震台网2016年1月—2018年9月速报的地震,按照新的国家标准《地震震级的规定》(GB17740—2017)和现行地震速报规定分别重新测定震级,并测定矩震级。结果表明:新国标测定的地震数可较好地满足G—R线性关系,且所测震级更接近矩震级。震级新的国家标准应用后,速报的震级下限降低,地震数明显增加,可有效满足社会发展对有感地震监测服务的需求,并更加科学地为地震预报研究提供基础数据资料。     

测定的震级之间不应相互换算

新的强制性国家标准《地震震级的规定》（GB17740—2017）规定了地方性震级M_L,短周期体波震级m_b,宽频带体波震级m_B（BB）,面波震级M_S,宽频带面波震级M_S（BB）和矩震级M_W等6种震级的测定方法,并将矩震级M_W作为对外发布的首选震级。由于不同震级所使用的地震波类型不同,所表示的意义也不同,因此新标准明确要求：测定的震级之间不应相互换算。为了帮助相关技术人员更好地理解并能在实际工作中正确使用新国标此项规定,本文从地震的复杂性、震级的多样性、新旧国标的一致性,以及使用地方性震级M_L转换成面波震级M_S开展地震速报所产生的一系列问题等方面,阐述制订该规定的主要原因。     

云南地震台网震级对比研究

利用云南地震台网记录的云南及其周边地区2000～2017年的宽频带数字地震资料,按照新的震级国家标准《地震震级的规定》(GB17740-2017)的测定方法,使用同一套软件,对地方性震级M_L、面波震级M_S、宽频带面波震级M_S(BB)、短周期体波震级m_b、宽频带体波震级m_B(BB)和矩震级M_W重新进行人工测量。并分别用一般线性回归和正交回归方法,对不同震级之间的关系进行对比,给出它们之间的经验关系式。研究结果表明:(1)当M4.5时,各种震级之间相差不大,使用地方性震级M_L可以较好地表示地震的大小,也能够更加充分地反映区域特性;当4.5≤M8.0时,宽频带面波震级M_S(BB)和矩震级MW均能较好地表示地震的大小,但矩震级M_W的测定需要一定时间,因此在速报工作和大震应急中,可以使用M_S(BB)表示地震的大小; M_S(BB)的测定方法与国际接轨,消除0.2的震级偏差。(2)对于面波震级MS和宽频带面波震级M_S(BB),由于面波测量的位置、计算公式和量归函数不同,M_S比M_S(BB)系统偏高0.2左右;短周期体波震级mb较宽频带体波震级m_B(BB)整体偏小0.2左右,主要区别在于仿真模式。(3)宽频带面波震级M_S(BB)和宽频带体波震级m_B(BB)均在垂直向原始宽频带记录上直接测定,取消波形仿真环节,另外,相比测定m_B(BB)震中距要求大于5度,许多台站被限制,M_S(BB)更利于区域台网测定。(4)当3.5≤ML≤6.5时,M_L较M_W整体偏大; M_S≥3.5时,M_S也较M_W整体偏大,且均随着震级增加,偏差值呈上升趋势。(5)当M≥8.0时,面波震级出现饱和现象,使用矩震级M_W表示M≥8.0地震的大小。     

山西台网新国家标准震级标度与传统震级标度测定地方性震级的对比分析

选用2018年山西数字地震台网的观测资料,分别对新国家标准震级标度与传统震级标度测定的地方性震级进行了对比分析。结果表明,新国标ML震级与传统ML震级一致性较高,震级偏差在0.1之内。新国家标准震级标度很好地继承和衔接了传统震级标度,使用分区量规函数测定的ML单台震级偏差和平均标准偏差值均较小,新震级标度测定的近震震级更加准确。     

新的震级国家标准的技术要点与主要特点

新的震级国家标准《地震震级的规定》(GB17740—2017)是一个国家强制性标准,已于2017年5月12日由国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会发布。本文介绍了震级国家标准修订的必要性,以及新的震级国家标准的主要内容、技术要点和主要特点,以便于在实际工作中能更好地应用。     

关于震级标度的讨论

就震级标度的一些议题提出看法,包括震级的国家标准、多种震级标度的存在、“全覆盖”震级、不同震级标度的换算、震级的校准等.文中还对改善震级测定工作提出了建议.     

江苏及邻区地方性震级量规函数的研究

基于2009～2018年江苏及相邻数字地震台网记录的2602次地震事件观测资料,通过震级残差统计方法得到了72个台站的单台震级与台网平均震级的偏差、平均偏差和标准偏差,分析了震级偏差频次分布和定量统计结果,进而修正了江苏及邻区的地方性震级量规函数。实际地方性震级测定结果表明,使用校正后的量规函数比新震级国家标准(GB17740—2017)中量规函数所测定的震级的标准差更小,且单台震级残差相对更集中于0,这说明该量规函数有助于提高江苏及邻区地方性震级测定精度。     

新的震级国家标准在陕西地震台网的应用

选取陕西地震台网及邻省共享台站记录到的2008年5月至2021年5月104次地震资料,应用新的震级国家标准GB 17740—2017《地震震级的规定》得到新国标震级。研究表明：①新的地方性震级M_L比原规范的M_L震级系统偏大0.3左右,这主要是二者的量规函数不同造成的;②宽频带面波震级M_{S （BB）}和矩震级M_W震级基本一致,无系统偏差,大多数地震震级偏差为-0.1—0.1;③宽频带面波震级M_{S （BB）}比面波震级M_{S （CENC）}整体偏小0.2,二者之间存在系统偏差;④绝大多数地震的面波震级M_{S （CENC）}比M_W偏大0.2—0.3,二者之间存在系统偏差。     

鹤岗地震台面波震级偏差分析

在地震震级国家标准《地震震级的规定》(GB17740—2017)发布以后,收集整理鹤岗地震台2018年1月—2020年3月测定的远震面波震级M_(S(HEG)),与中国地震台网中心地震目录中给定的面波震级M_(S(CENC))进行比较,统计二者偏差值。利用统计学方法,分析震级偏差与震级、震中距和反方位角的关系。结果表明:与中国地震台网中心地震目录发布震级相比,鹤岗地震台测定的面波震级偏高,且震级偏差与震中距表现为正相关性;震中位于鹤岗地震台站西北方位,震级偏差较小,而在其他方位,震级偏差则较大。     

The Key Technical Points and Main Characteristics of the New National Standard of Magnitude

The New Magnitude National Standard of General Rules for Earthquake Magnitude( GB17740-2017) is the state mandatory standard. It was released on May 12,2017,by the General Administration of Quality Supervision,Inspection and Quarantine of the Peoples Republic of China and the Standardization Administration of the Peoples Republic of China. This paper introduces the necessity of revising the national standard of magnitude,and the main contents,technical points and primary features of the new national standard of magnitude,so that it can be applied better in practice.     

Comparison between earthquake magnitudes determined by China seismograph network and US seismograph network （Ⅱ）： Surface wave magnitude

By using orthogonal regression method, a systematic comparison is made between surface wave magnitudes determined by Institute of Geophysics of China Earthquake Administration （IGCEA） and National Earthquake Information Center of US Geological Survey （USGS/NEIC） on the basis of observation data collected by the two institutions between 1983 and 2004. A formula is obtained which reveals the relationship between surface wave magnitudes determined by China seismograph network and US seismograph network. The result shows that, as different calculation formulae and observational instruments are used, surface wave magnitude determined by IGCEA is generally greater by 0.2 than that determined by NEIC： for M=3.5-4.5 earthquakes, it is greater by 0.3; for M=5.0-6.5 earthquakes, it is greater by 0.2; and for M≥7.0 earthquakes, it is greater by no more than 0.1.     

Comparison between earthquake magnitudes determined by China seismograph network and US seismograph network (Ⅱ):Surface wave magnitude

By using orthogonal regression method, a systematic comparison is made between surface wave magnitudes determined by Institute of Geophysics of China Earthquake Administration (IGCEA) and National Earthquake Information Center of US Geological Survey (USGS/NEIC) on the basis of observation data collected by the two institutions between 1983 and 2004. A formula is obtained which reveals the relationship between surface wave magnitudes determined by China seismograph network and US seismograph network. The result shows that, as different calculation formulae and observational instruments are used, surface wave magnitude determined by IGCEA is generally greater by 0.2 than that determined by NEIC: for M=3.5～4.5 earthquakes, it is greater by 0.3;for M=5.0～6.5 earthquakes, it is greater by 0.2;and for M≥7.0 earthquakes, it is greater by no more than 0.1.     

张家口地震台面波震级偏差分析

选取2017—2018年张家口地震台记录的748个地震,以中国地震台网中心公布的统一编目震级为标准,以多元稳健回归方法,分析其面波震级之间的关系,发现震级偏差平均值约为-0.08,总体偏差不大,且较为稳定。同时,分析震级偏差与震级大小、震中距、震中方位的关系,为今后该台地震监测能力提升提供可靠依据。     

利用宽频带数字地震资料测定地震震级的方法研究

在国际地震学与地球内部物理学联合会(IASPEI)新推荐震级标度在中国地震台网中心应用的基础上,提出中国地震台网地震震级测定方法.研究指出,地方性震级ML与不同地区的地震波衰减特性具有密切关系,区域性特征明显,为保证中国地方性震级的一致性,宜沿用中国传统测定方法.建议:用IASPEI新推荐的短周期体波震级mb和宽频带体...     

Comparison between earthquake magnitudes determined by China seismograph network and US seismograph networks (Ⅰ): Body wave magnitude

By using orthogonal regression method, a systematic comparison is made between body wave magnitudes determined by Institute of Geophysics of China Earthquake Administration (IGCEA) and National Earthquake Information Center of US Geological Survey (USGS/NEIC) on the basis of observation data from China and US seismograph networks between 1983 and 2004. The result of orthogonal regression shows no systematic error between body wave magnitude mb determined by IGCEA and mb (NEIC). Provided that mb (NEIC) is taken as the benchmark, body wave magnitude determined by IGCEA is greater by 0.2～0.1 than the magnitude determined by NEIC for M=3.5～4.5 earthquakes; for M=5.0～5.5 earthquakes, there is no difference; and for M≥6.0 earthquakes, it is smaller by no more than 0.2. This is consistent with the result of comparison by IDC (International Data Center).     

Comparison between earthquake magnitudes determined by China seismograph network and US seismograph networks (I): Body wave magnitude

Introduction Gutenberg (1945a, b) introduced body wave magnitude based on P, PP and S waves (with a period of 0.5~12.0 s) of teleseismic events. Body wave magnitude includes mb determined with short-period seismograph and mB determined with middle- and long-period seismographs. Some-times it is written as m, which is referred to as unified earthquake magnitude. mb represents earth-quake magnitude measured with body wave amplitude around 1 s, while mB represents earthquake magnitude measured …