震级问题的概况综述

震级是地震大小的尺度,是地震的一个主要参数,也是地震学里研究得最多的一个参数。目前世界上所用的震级很不统一,测定的偏差也大,这对地震的研究带了很多麻烦。随着地震学的发展,震级问题的矛盾越来越突出。近十几年来,它已成为国际地震学家注意的一个重要问题,专门成立震级委员会来研究它。近年来,我国地震学界对震级问题的研究也很重视,已将它列为重点科研项目之一,组织力量进行研究。本文简介三个问题,一是较为常用的震级标度;二是震级标度存在的问题;三是改进震级标度的途径。     

地震活动的随机标度和非线性标度律

把地震作为一个复杂系统，研究了地震活动的随机性质．当不考虑震级范围时，全球地震活动、人震的余震和区域震群均有以幂次律为特征的长尾现象．地震的强度由震级确定，具有一特定震级的地震可形成一个地震活动系列，很多这样的地震活动系列就形成具有各种震级的地震的集合．不同地震系列间的统计特征由随机标度来表征，随机标度表明了由地震震级分类的不同地震系列间统计时刻的标度关系．为了统一地方、区域和全球地震活动性的统计特性，引入了非线性标度率．     

地震震级的综合评述

一、引言震级是一个表征地震大小的基本参数。不言而喻,震级标度的统一和如何测准震级是一个十分重要的问题。国际上地震学和地球内部物理学协会,于1967年专门为此设立了震级分委员会。着重研究各种震级问题。     

国际上测定地震震级的现状

震级是一个表征地震大小的基本参数,许多工作都要用到它。所以震级标度的统一和如何测准是一个十分重要的问题。国际地震学与地球内部物理学协会(IASPEI)为此在1967年成立了专门的震级分委员会。又于1975年分设了五个小组:①均匀震级系统。②近震震级的测定。③深震震级的测定。④震级标度的物理基础。⑤历史地震震级。但由于震级问题的复杂性,虽然这些小组开展了一些调查和研究工作,但问题并没有完全解决。     

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:     

西北地区测定震级M_L中的某些问题

震级是地震学研究中的地震基本参数之一,在地震予报中占有重要的位置。研究震源性质、以震报震及各种前兆现象与地震的关系,都需要精确的震级值。对区域地震采用震级标度M_L,1935年里克特提出     

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      

改进震级标度的方法讨论

一、引言自1935年里克特首次发表震级公式以来[1],关于震级标度的改进、发展的研究已经经历了将近半个世纪。怎样使得震级标度能符合计量学的“实用、合理、精确”三项要求,这是一个值得认真探讨的问题。当前存在有多种震级标度,对同一地震所测定的结果彼此相差     

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     

再论地震大小的度量

本文是针对迄今为止中国在地震大小的度量方面存在的主要问题撰写的。在阐明地震大小物理含义的基础上,首先指出由震源辐射能量E_R出发所定义的传统震级标度M_L,m_b(m_B),M_S都存在着"以偏概全","震级饱和"和M_L震级标度的"局限性",以及不同标度的震级之间不可相互换算等问题。而由在地震破裂的整个过程中震源区"等效力"所做的功出发导出的地震矩M₀是对地震大小最科学的度量。为继续应用"震级"这一术语来描述地震的大小,由M₀所定义的矩震级标度M_W不仅克服了传统震级标度存在的各种问题,而且适用对不同大小、不同震中距、不同震源深度地震大小的度量。因此近20年已被国际地震学界普遍采用。最后强调推进地震大小的度量与国际接轨是推进中国地震科技现代化必须解决的重要基础性工作,不仅有利于国际地震科技交流合作,而且有助于增强防震减灾工作的科学性。     

震源参数之间的定量关系

本文根据建立在平均二维破裂模式基础上的地震定标律,导出了地震矩 M0与各常用震级之间（1gM0-MS,ML,mb）,各种震级之间（Ms-ML,Ms-mb,ML-mb）,各震源参数之间（断层长度IgL,断层面积 lgS,平均错距 lgD-Ms,拐角频率 1gfc-ML）的各种常用的关系式.利用这些关系式,由一个震级值就可以估算出一系列震源参数.本文还求出了平均破裂速度 Vr=2.65km/s,总破裂时间 T（s）=0.5L（km）,平均位错速度 D（t）=11.4m/s.用矩震级 Mw 度量地震的大小,有四个优点:（1）地震矩反映了形变规模的大小,因此是度量地震大小的最佳物理量.（2）它是一个绝对力学标度,对任何大小地震都有意义,可测量,且不产生饱和问题.（3）它和我们已熟悉的震级标度可衔接.（4）它是一个均匀的震级标度,适用于宽尺度的地震统计.因此,Mw 是一种值得推广的震级标度.      

震级标度的不一致与震源的复杂性

矩震级标度是从地震矩换算过来的,换算关系中地震应力降与剪切模量估算的不准确会对矩震级标度产生影响.本文利用1976年1月~2006年12月发生在东经75°~135°,北纬15°~55°的M≥5地震的矩震级与面波震级,探讨了应力降与剪切模量的比值Δσ/μ在中国及邻区以及在不同震级下的分布特征.中国大陆及邻区的Δσ/μ值分布较分散,不同地区的Δσ/μ值明显不同,且绝大部分值大于矩震级和地震矩换算关系中使用的全球平均值.对于同一地区不同震级的地震,其Δσ/μ值也不一样,震级大,Δσ/μ值通常也大.研究认为剪切模量和地震应力降的估计对矩震级标度的影响不能忽略.     

不同震级标度转换关系研究概述

简述了中国学者近年来在地震震级转换关系方面的研究成果与进展,比较了中国台网测定的各种震级与国外主要地震机构测定的地震标度之间的差别与各震级间的转换关系。在前人研究的基础上,统一给出了矩震级与各种震级标度之间的对应关系：在国外震级标度中,6.5≤M≤7.6时,mB≈MW;5.2≤M≤8.0时,mS≈MW;4.2≤M≤7.0时,mL≈MW;4.0≤M≤6.0时,mb≈MW。在上述震级区间,MW与mB、mb、ML和MS的偏差≤0.2。经过推导,我国常规震级标度与矩震级的之间的对应关系为：4.5≤M≤5.8时,mb≈MW;4.5≤M≤7.5时,mB≈MW;4.5≤M≤7.0时,ML≈MW;MS≈MW;MS7=MW。在上述震级区间,MW与mB、MS的偏差≤0.2,与MS7偏差为0;与ML偏差为0.22。上述结论可为地震预测及相关领域的研究提供参考。     

震级的物理基础及其统一的问题综述

文章评述了目前测定震级工作中存在的三方面问题:台网内各台测出的震级不一致,台网间测定的震级有很大的系统差和各种震级之间的换算十分混乱;讨论了震级的物理基础及其统一的途径,并认为建立一个震级的绝对标度是解决震级混乱状况的根本途径;最后提出了用震源参考球上平均位移谱的高度来计量震级的设想。     

建立尾波持续时间震级统一标度的设想

本文从地震矩和尾波掠过时间(Lapse time)的关系,提出与矩震级标度一致的尾波持续时间震级统一标度公式 M_w=logτ+0.1(△/τ)+F(τ)。它适用于各台测定 M_L≤5.0级地震的矩震级。     

矩震级及其计算

简要叙述地震震级概念的提出及其历史发展。文中指出,矩震级M_W是目前量度地震大小最理想的物理量。与传统上使用的其他震级标度相比,矩震级不会饱和,对于所有地震,无论大小、深浅,无论使用远场、近场地震波资料,大地测量和地质资料中的何种资料,均可测量矩震级,并能与熟知的震级标度如面波震级M_S相衔接。矩震级是一个均匀的震级标度,适于震级范围很宽的统计。矩震级是国际地震学界选定的首选震级,负责向公众发布地震信息的部门优先采用的发布的震级。文中介绍了计算矩震级所用的公式,详细解说了具体的计算步骤,分析了由于采用的计算矩震级公式的不同,采取的具体的数值计算步骤的不同引起的问题以及解决这些问题的相关的规定。     

地震的震级

简要介绍了地方性震级Mi、体波震级mb、面波震级Ms和矩震级Mw的定义及其测定方法,分析了它们的优点和缺点,并对震级饱和效应及其产生的原因作了介绍和解释。文章指出,矩震级是一个表征地震绝对大小的量,它与地震震源的物理过程直接关联,不会饱和;与传统上使用的其他震级标度相比,矩震级具有明显的优点,是当今国际地震学界推荐优先使用的震级标度。     

测定近震震级M_L的一些问题

一、关于传输地震台网测定震级M_L中的问题对于一个地震台网来说,同一次地震不同地震台站记录所测定的M_L震级是不同的,如何给出地震震级,这是台网建立之后所遇到的问题之一。因此就必须研究台网测定震级标度问题,以保持台网所编地震目录中震级的一致性。就目前北京台网所编辑发行的目录中,尚有以下三个问题: