谈谈地震震级

作者：蔡晋安

今天给大家说说地震震级的一些事。

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。那么，地震的大小用什么来度量的呢？人们提出了地震震级的概念。

大家都看到，多数地震发生的时候往往伴随着断层的破裂，这就是说，地震发生时释放的能量是撕开断层的能量。但就目前人类的认识水平还无法直接测量撕开断层的能量，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。刚才已经说了，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。举例来说，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。

那么，地震震级又是怎么测定出来的？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来计算地震震级，这就是经常听到的所谓“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，中国参照国标震级标准制定了中国自己的《中国震级标准》。

下面谈谈关于地震震级一些有趣的现象。

刚刚谈的震级概念还是很抽象，到底震级的能量有多大？我们将震级同爆破当量进行联系，提供给大家更加直观的认识。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）。

大家知道，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。

震级还有负震级，负震级表示什么意思呢？是不是能量亏欠了呢？这得从0级地震规定谈起。早先规定0震级时，是用伍德-安德森短周期地震仪在100千米处记录到最大地动幅值为1微米的震动，规定为0震级，因此，负震级仅仅是表示观测到的最大地动幅值低于1微米，还是有能量的了。

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？科学家从另一个角度回答你的问题。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，例如2013年四川芦山7级地震引发断层破裂长度大约在40千米左右；一个8级地震引发断层破裂长度大约在100~400千米左右，比如2008年四川汶川8级地震引发断层破裂长度大约在300千米左右。如果这种经验认识是正确的话，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，震级再往上划分还有什么意义呢？

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