IASPEI新震级标度与传统震级标度的对比

通过对世界上主要地震台网中心几十年来震级测定结果的对比分析,针对数字地震记录频带宽、动态范围大的特点,国际地震学与地球内部物理学协会（IASPEI）震级工作组于2003年提出了新的震级标度和测定方法,新的震级标度包括地方性震级ML、面波震级Msc（20）和Ms（BB）、体波震级mb和mB、区域Lg震级mb（Lg）和矩震级MW,本文介绍了这些新震级及其测定方法,并将这些震级与我国传统震级mb、mB、MS7、Ms在计算公式、振幅量取、周期范围和震中距范围几个方面进行了详细的比较。     

新国家标准震级标度与传统震级标度对比研究

使用四川省地震台网2013年4月以来的宽频带数字地震资料,对新国家标准震级标度与传统震级标度中的4类震级进行了对比分析。结果表明:新M_L与传统M_L、M_S（BB）与M_S7之间的差别最小,相关性最高;所有事件的新m_b均大于或等于传统m_b;大部分事件的新M_L大于传统M_L;m_B（BB）大于m_B的事件多于m_B（BB）小于m_B的事件;M_S（BB）小于M_S7的事件数量与M_S（BB）大于M_S7的事件接近;新M_L较传统M_L更符合区域地质实际状况,新m_b较传统m_b更便于测量,M_S（BB）较M_S7、m_B（BB）较m_B更适应当前的宽频带数字地震资料,其测定结果更稳定。新国家标准震级标度充分考虑了我国震级测定的历史连续性,很好地继承和衔接了传统震级标度,在可操作性和资料适用性方面有极大提高。      

震级的标度

1935年Richthter提出了一种利用地震仪器标度地震强度的方法。那时期在美国南加利福尼亚地区普遍设置了一种Wood-Anderson地震仪(以下简称“W—A仪”),Richter为了对该区的地震进行分类,使用了1932年1月的一个震群的仪器记录资料,作出logB—Δ(B为仪器记录振幅,Δ为震中距)曲线后,发现通过各个地震连成的曲线,基本上是平     

震级的标度

本文简要地介绍了自1935年里克特提出原始震级标度以来,震级标度向近距离、远距离和深震的推广,由此原始震级标度分化为 M_L,M_s 和 m_b 的震级标度。阐明了震级标度标准化的过程与结果,并简略介绍了均匀震级系统的原理。最后讨论了 Duda and Nuttli 提出的“单色震级”的观点,以及持续时间震级和矩震级的前景。     

震级与震源特征

通过若干震例验证,可以利用震级最大值分布方位,推断震源错动断层面的展布方向。     

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。     

传统与现代震级标度

首先阐述并比较传统震级(M_L、m_b、m_B、M_S及M_JMA)所用数据、计算方法及适用范围,系统梳理两种现代震级标度M_e和M_W的理论基础及计算方法。然后根据使用数据及适用场景不同,介绍M_WW、M_WC、M_Wb、M_wp及M_dt等矩震级测定方法;同时,随着越来越丰富的GPS观测数据,基于高频GPS观测也越来越多地被用于地震震级快速测定工作。最后对这些震级测定方法的时效性进行对比分析,讨论不同震级标度的适用场景及其稳定性。     

统一震级标度问题

震级是地震的一个重要震源参数。它无论对于社会还是地震学界本身,都是一个非常敏感的问题。在当前的研究中,除了试图建立更加合理、精确、适用的新标度外,主要集中在巳有标度及其精度两方面的问题。前者是震级水平的相对标准,其重要环节之一是零点控制问题。后者是震级的均匀化程度,由起算函数决定。我国在震级研究中已取得了许多进展。但就目前的情况而论,在实用化方面似乎还有在标度、符号与名称的不统一现象,也存在与国际上不很一致的情形。因而有必要对一些问题加以澄清,甚至应该做出一些统一的规定,以避免某些方面的混乱现象。     

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.     

震级标度与体波波谱特征频率

地震震级是利用观测仪器记录地面质点运动参数来确定地震强弱的一种标度。震级标度除了随观测的地动参数(如位移、速度)而导外,还始终与地震波震相、频率及观测仪器联系在一起。即使对于特定的震相(例如体波),震级仍然依赖于使用的地震波频率与地震仪。由于长期以来,有人企图把测定震级的物理基础建立在把“震级”理解为地震波能量的     

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:     

一种高频震级标度

提出一种高频震级标度(m): m=2log■_(kf)+3式中,■_(kf)是在震源或距断层10km处加速度傅里叶振幅谱的高频水平,单位是cm/s(平均的或其中任意一个水平分量)。可以从仪器资料或地震的有感面积来测定m。在北美东部和加州,我们规定对应于“平均”应力降的地震,m=M(矩震级)。如果M也是已知的,则m提供应力降的测量。观测的m与M之间的关系表明,对于北美东部地区地震,平均应力降大约是150bar;对于加州地区地震,平均应力降大约是70bar。北美东部地区应力降的变化又比加州地区的大得多。所提出标度的主要理由是它可用来解释有仪器记录的以前的大地震,而这些地震对北美东部地震危险性估计是十分重要的。对于这样的地震,m可以比M或m_N(Nuttli震级)的测定更为可靠,并且形成测定高频地面运动的更好基础。当将m和M作为一对使用时,则可提供为覆盖整个工程频带的地面运动的一个好的指标。如果能够给出一个地震的两种震级,那么,就可以用一个地面运动模型,如随机模型,获得可靠的反应谱和地面运动峰值。     

滇西地区震级与地震矩标度

本文使用云南省滇西地区,红河断裂带北端1982—1984年由PDR—2数字事件记录仪记到的77个地震的记录图,用美国加州的技术计算了这些地震的地震矩M_0,伍—安地方震震级M_L。对于1(1/2)≤M_L≤3(1/2),得到logM_0与M_L的关系为logM_0=16.97+(1.17±0.05)M_L。与美国中加州的logM_0与K_L的关系一致。将得到的M_L与云南省使用的震级M(持续时间震级),M(振幅震级)比较,发现对这些地震,云南省的震级一般都比M_L大,对于1.7≤M≤5.3,M_L=0.49+(0.67±0.04M),logM_0=17.30+(0.86±0.04),对于2.0≤M≤5.4,M_L=0.24+(0.76±0.05)M,logM_0=17.06+(0.95±0.05)M。     

震级标度的物理基础讨论

一、地震信号特点及其量度地震是一种瞬变地球物理现象,地震信号是瞬时信号。因此如何量度地震强度实际上可归结为如何量度瞬变信号的强度。一个瞬时脉冲信号的强度既取决于脉冲幅度,也取决于脉冲宽度(脉冲持续时间)。强度不同的地震其震源体波脉冲不只是脉冲幅度不同,脉冲持续时间也可能不同。前者与震源释放的能量有关,后者与能量幅射的持续时间有关。持续时间有限的瞬时脉冲函数,不管其具体形式如何,理论上它的频谱是连续无限的.如果震源能量释放是在一瞬间内完成,震源时间函数就可用δ(t)函数来表示。这时,震源能     

两种震级标度讨论

分析论述了我国在测报近震震级和面波震级业务中存在的种种问题,用现行起算函数测算的ML随震中距存在系统偏差,近场偏低,远场偏高;此函数系统建立的方法有不合理之处,它不适于DD-1仪。用现行公式测算的MS与国际上震级水平不一致,总体趋势偏高;在90(距离上震级零点严重失控;用单一水平向记录计算MS是个原则性差误。需要用新的起算函数系统代替R1(()计算ML; 需要用新的公式取代现行公式计算MS。     

震级标度多样化原因的讨论

基于地震震级标度目前的现状,从形成震级标度多样性的原因入手,分析了震级基本假设和物理前提的不合理性,探讨了改善震级状况的基本途径和原则。     

海震震级标度M_t的计算

日本北海道大学阿部胜征(KatsuyukiAbe)于1979年提出用潮位计观测地震海啸波的最大振幅来测定海震震级,其标度简称为M_t,t 是海啸英文字的第一个字母。他先以某些验潮站观测到地震所产生海啸波的最大振幅与按金森博雄(Hiroo Kanamori)所定义的矩震级 M_W 建立一个定震级的公式M_t=log H+B,式中 H 是海啸波的观测最大振幅,以米为单位;而 B 是依赖于震源地区和观测台站的震级起算函数,阿部胜征使用了14个已知 M_W 和海啸振幅 H 的地震观测资料以制定起算函数 B。在建立了这个海震震级的公式之后,即可利用     

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