地震震级的那些事

2023-06-06 18:54:41
关键词:震级当量断层

2月6日,土耳其发生了7.8级地震,震源深度20千米,震中300公里范围内有33座大中城市,随后又接连发生多次余震。每当地震发生的时候,我们都会在新闻中看到“震级”的信息。可能有些同学的脑洞很大,问到10级地震会发生什么事,甚至问人类会不会灭绝?今天小编姐姐就给大家说说地震震级的一些事。

地震震级的由来

地震是地球上的一种自然现象,但地震发生的突发性和对人类社会破坏的惨烈性,给人们心理带来巨大的恐慌和烙下深刻的印象。为了度量地震的大小,于是人们就提出了地震震级的概念。

多数地震发生的时候往往伴随着断层的破裂,也就是说,地震发生时释放的能量是撕开断层的能量。但就目前人类的认知水平还无法直接测量撕开断层的能量,于是,聪明的科学家想了个办法,通过测量地震释放出的地震波能量来间接反映地震能量,地震震级表述的就是地震时释放出的地震波能量。

一个地震发生后,往往会听到地震震级和地震烈度的概念。上面提到地震震级是根据地震时地震波释放能量的多少来划分的,每一次地震只有一个震级。而地震烈度是对地震造成破坏程度的一种度量,它是由人的感觉、房屋和地形地貌破坏程度来决定的。随着距震中的远近,一次地震可以划分出多个烈度不同的区域。如2008年发生的汶川地震,它的震级是8.0级,而它的地震烈度却可以从6度一直到11度。

地震震级的测定

早在19世纪末期,科学家们就发明了近代地震记录仪器,用于记录地震激发出来的波形,从而为震级的定量测定奠定了基础。到了20世纪30年代,科学家里克特和古登堡等人发现可以用记录到的最大地动振幅和对应周期的比值來计算地震震级,这就是我们经常听到的所谓“里氏震级”。当然,由于地震有远近和深浅之分,因而科学家们也就用近震震级、体波震级、面波震级等等来表述。后来科学家们发现震级会“饱和”,又发展了矩震级。目前,中国参照国际震级标准制定了中国自己的《中国震级标准》。

地震震级有趣的现象

只看文字表述,同学们对震级概念还是很抽象,到底震级的能量有多大?这里我们就将震级同爆破当量进行联系,提供给同学们更加直观的认识。一个5级地震发生时,所释放的地震波能量相当于500吨的TNT炸药当量。一个6级地震释放的地震波能量相当于二战期间美国扔向日本广岛“小男孩”原子弹(相当于1.5 万吨TNT炸药当量)。众所周知,震级越高释放的能量也越多。地震每增加一个震级,能量就相差32倍。1个6级地震释放的能量相当于32个5级地震释放的能量,1个7级地震释放的能量则相当于1000个5级地震释放的能量。

还有一个奇怪的现象,气象领域对风力可以分为18个等级,地震领域将地震烈度可以分为12个等级,而震级却没有明确的等级范围。现今全球记录到的最大地震是1960年5月22日智利9.5级地震。那么,能不能把震级再往上划分到10级、11级呢?根据历史地震引发断层破裂长度的研究,一个7级地震引发断层破裂长度大约在30~60千米左右,一个8级地震引发断层破裂长度大约在100~400千米左右。照此外推,一个10级地震引发断层破裂长度大约在20000千米左右,而我们的地球周长大约40000千米,也就是说,如果发生一个10级地震,已经撕裂了半个地球,人类的生存环境都已经受到致命的威胁,那么,再往上划分震级也就没有任何意义了。

(图文来自“科普中国”公众号、百度百科)

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