地震震级

震级

震级是表征地震强弱大小的量度，是划分震源放出的能量大小多少的等级。单位是“里氏”，通常用字母M表示，它与地震所释放的能量有关。释放能量越大，地震震级也越大。震级每相差1.0级，能量相差大约32倍；每相差2.0级，能量相差约1000倍。也就是说，一个6级地震相当于32个5级地震，而1个7级地震则相当于1000个5级地震。世界上最大的地震的震级为9级。

释放能量的大小可根据地震波记录图的最高振幅来确定。但是由于波动远离震中要衰减，不同地震仪器的性能不同，记录的波动振幅也不同，记录的波动振幅也不同，所以必须以标准地震仪和标准震中距的记录为准。因此，按照里希特-古登堡的最初定义，震级（M）是距离震中100km的标准地震仪（周期0.8s，阻尼比0.8，放大倍率2800倍）所记录的以微米表示的最大振幅A的对数值。即：

M = lg A

实际上，距离震中100km处不一定存在地震仪，各测量点位也不一定采用上述标准地震仪，而是根据任意距离震中的任意仪器的记录修正而求得震级。

地震震级分为九级，简称震级。其一般小于2.5级的地震人无感觉，2.5级以上人有感觉，5级以上的地震会造成破坏。

1. 一般将小于1级的地震称为超微震

2. M≥1级，小于3级的称为弱震或微震

如果震源不是很浅，这种地震人们一般不易觉察。

3. M≥3级，小于4.5级的称为有感地震

这种地震人们能够感觉到，但一般不会造成破坏。

4. M≥4.5级，小于6级的称为中强震（如9·7彝良地震）

属于可造成破坏的地震，但破坏轻重还与震源深度、震中距等多种因素有关。

5. M≥6级，小于7级的称为**强震****（**如8·3鲁甸地震，2·6高雄地震）。

6. M≥7级，小于8级的称为大地震**（**如8.8九寨沟地震，4·14玉树地震，4.20雅安地震，7.18俄罗斯堪察加半岛地震）。

7. 8级以及8级以上的称为**巨大地震****（**如5·12汶川地震，3·11日本地震）。

发震时刻、震级、震中统称为“地震三要素”。

地震烈度

同样大小的地震震级相同的地震，在不同地点造成的破坏不一定相同；同一次地震，在不同的地方在距离震中不同地点造成的破坏也不一样。为了衡量地震的破坏程度，科学家又“制作”了另一把“尺子”——地震烈度。地震烈度是地震时一定地点的地面震动强弱的尺度，是指该点一定范围内受地震影响的平均水平。地震烈度与震级、震源深度、震中距离，以及震区的土质条件等有关。

一般来讲，一次地震发生后，震中区的破坏最重，烈度最高；这个烈度称为震中烈度。从震中向四周扩展，地震烈度逐渐减小。

所以，一次地震只有一个震级，但它所造成的破坏，在不同的地区是不同的。也就是说，一次地震，可以划分出好几个烈度不同的地区。这与一颗炸弹爆后，近处与远处破坏程度不同道理一样。炸弹的炸药量，好比是震级；炸弹对不同地点的破坏程度，好比是烈度。

我国把烈度划分为12度，不同烈度的地震，其影响和破坏大体如下：

Ⅰ度； 无感，仅仪器能记录到；

Ⅱ度； 个别敏感的人在完全静止中有感；

Ⅲ度； 室内少数人在静止中有感，悬挂物轻微摆动；

Ⅳ度； 室内大多数人，室外少数人有感，悬挂物摆动，不稳器皿作响；

Ⅴ度； 室外大多数人有感，家畜不宁，门窗作响，墙壁表面出现裂纹

Ⅵ度； 人站立不稳，家畜外逃，器皿翻落，简陋棚舍损坏，陡坎滑坡；

Ⅶ度； 房屋轻微损坏，牌坊，烟囱损坏，地表出现裂缝及喷沙冒水；

Ⅷ度； 房屋多有损坏，少数破坏路基塌方，地下管道破裂；

Ⅸ度； 房屋大多数破坏，少数倾倒，牌坊，烟囱等崩塌，铁轨弯曲；

Ⅹ度； 房屋倾倒，道路毁坏，山石大量崩塌，水面大浪扑岸；

Ⅺ度； 房屋大量倒塌，路基堤岸大段崩毁，地表产生很大变化；

ⅩⅡ度； 一切建筑物普遍毁坏，地形剧烈变化动植物遭毁灭；

例如，1976年唐山地震，震级为7.8级，震中烈度为11度；受唐山地震的影响，天津市地震烈度为8度，北京市烈度为6度，再远到石家庄、太原等就只有4～5度了。

使用规定

震级测定

负责日常地震监测的各地震台网(站),应测定可能测到的所有震级,包括地方性震级 ML、短周期体波震级mb、宽频带体波震级 mB(BB)、面波震级 MS、宽频带面波震级 MS(BB)和矩震级 M W 。测定的震级之间不应相互换算（保持数据独立性）。

震级发布

地震台网在发布地震速报信息时,对能及时测定地震矩 M0 的地震,应优先选择矩震级 M W 作为对外发布的震级。

地震台网在发布地震速报信息时,对不能及时测定地震矩 M0 的地震,应按以下原则确定对外发布的震级:

a) 对于 ML<4.5的浅源地震,应选择地方性震级 ML 为对外发布的震级;

b) 对于 ML≥4.5的浅源地震,应选择宽频带面波震级 MS(BB)为对外发布的震级;

c) 对于中源地震和深源地震,宜选择短周期体波震级mb 或宽频带体波震级mB(BB)为对外发布的震级。

对外发布的震级应用 M 表示,不应加“里氏震级”“矩震级”等附加信息。

测定方法

测量

矩震级(M W)

矩震级 M W 应使用测定的地震矩按照式下式计算:

M W =2/3*(lgM0 -9.1)

式中:

M0———地震矩,单位为牛顿米(N·m)。

地方性震级(ML)

用震中距为1000km 以内地震的横波(S 波)或短周期勒夫波(Lg波)记录测定的震级,用 ML表示。

测定地方性震级 ML 应使用仿真成 DD-1短周期地震仪两水平向记录S波(或 Lg波)的最大振幅,

该最大振幅应大于干扰水平2倍以上,按下式计算:

ML =lg(A)+R(Δ)

A =(AN +AE0）/2

式中:

A ———最大振幅,单位为微米(μm);

AN ———北南向S波或 Lg波最大振幅,单位为微米(μm);

AE ———东西向S波或 Lg波最大振幅,单位为微米(μm);

Δ ———震中距,单位为千米(km);

R(Δ)———地方性震级的量规函数，取值详见GB17740—2017附录A。

短周期体波震级mb、宽频带体波震级 mB(BB)、面波震级 MS、宽频带面波震级 MS(BB)等详见GB17740—2017

地震震级 M ，用地震面波质点运动最大值 (A/T)max 测定，(度)。

计算公式为：

M=lg(A/T)max+ σ ( Δ )

式中： A ---- 地震面波最大地动位移，取两水平分向地动位移的矢量和，μ m ；

T ----相应周期， S ；

Δ----震中距， ( 度 ) 。

测量最大地动位移的两水平分量时，要取同一时刻或周期相差在1/8周之内的震动。若两分量周期不一致时，则取加权和：

T=(T N ×A N +T E× A E )/(A N +A E )

式中： A N ------ 南北分量地动位移，μ m；

A E ------ 东西分量地动位移，μ m；

T N ------ A N 的相应周期， S ；

T E ------ A E 的相应周期， S ；

量规函数σ ( Δ ) 为：

σ ( Δ )=1.66lg Δ +3.5

不能使用与表一中给出的值相差很大的周期来测定地震震级 M 。

地震震级 M 应根据多台的平均值确定。

中国使用的震级标准，是国际上通用的里氏分级表，共分9个等级，在实际测量中，由于其与震源的物理特性没有直接的联系，因此多用矩震级来表示。

震级认定

社会应用，应以国务院地震行政主管部门认定的地震震级 M 为准。

表一 不同震中距(Δ)选用地震面波周期（T）值

Δ/º T/s Δ/º T/s Δ/º T/s

2 3～6 20 9～14 70 14～22

4 4～7 25 9～16 80 16～22

6 5～8 30 10～16 90 16～22

8 6～9 40 12～18 100 16～25

10 7～10 50 12～20 110 17～25

15 8～12 60 14～20 130 18～25

技术规定相关术语及定义

地震 earthquake

大地震动。包括天然地震(构造地震、火山地震、陷落地震)、诱发地震(矿山采掘活动、水库蓄水等引发的地震)和人工地震(爆破、核爆炸、物体坠落等产生的地震)。一般指天然地震中的构造地震。

震源 earthquake source ; seismic source

产生地震的源。

震中 epicentre

震源在地面上的投影。

震中距 epicentral distance

地震震中至某一指定地点的地面距离。

注:在测定地方性震级 ML 时,震中距的单位为千米(km);在测定面波震级 MS、宽频带面波震级 MS(BB)、短周期体波震级 mb 和宽频带体波震级 mB(BB)时,震中距的单位为度(°)。1°≈111.2km。

震中位置 epicentre location

震中的地理经度和地理纬度。

震源深度 focal depth

震源与震中的距离。

浅[源地]震 shallow earthquake

震源深度小于60km 的地震

中源地震 intermediate earthquake

震源深度在60km~300km 范围内的地震。

深[源地]震 deep-focus earth quake

震源深度大于300km 的地震。

地震面波 seismic surface wave

沿着地球表面附近传播的地震波。常见的有勒夫波和瑞利波。

地震体波 seismic body wave

在地球内部传播的地震波。通常包括地震纵波和地震横波。

质点运动 particle motion

在地震波通过时,地球上某一点的运动。

质点运动位移 displacement of particle motion

质点运动时,相对于原静止点的距离。

质点运动速度 velocity of particle motion

质点运动时,该质点运动位移对时间的微商。

地震矩 seismic moment

对地震大小的一种绝对量度,用 M0 表示。

震级 earthquake magnitude

对地震大小的量度。

地方性震级 local magnitude

近震震级

用震中距为1000km 以内地震的横波(S 波)或短周期勒夫波(Lg波)记录测定的震级,用 ML表示。

体波震级 body wave magnitude

用地震体波记录测定的震级。其中用短周期体波记录测定的体波震级称为短周期体波震级,用mb

表示;用宽频带体波记录测定的体波震级称为宽频带体波震级,用mB(BB)表示。

面波震级 surface wave magnitude

用地震面波记录测定的震级,通常用水平向面波记录测定,用 MS 表示;用垂直向宽频带面波记录

测定的面波震级称为宽频带面波震级,用 MS(BB)表示。

矩震级 moment magnitude

用地震矩换算的震级,用 M W 表示。

量规函数 calibration function

在不同的观测点上测定震级时,因地震波随震中距或震源深度衰减所需要加的校正值。

地震速报 rapid earthquake information report

对已发生地震的时间、地点、震级等的快速测报。3

地震震级的计算见以下规定.

中国地震烈度表中的值应是指瞬时值.

地震震级的规定 (GB17740-1999) 特别注明：该标准已被GB 17740-2017替代

本标准是地震震级 M 测定方法和使用的规定，适用于地震测定、地震预报、防震减灾、新闻报道等社会应用。

本标准不约束科学研究分析使用其他类型的震级。 “ 地震震级 M ” 是本标准规定的震级，其他类型地震震级必须冠以限制词与添置注释符号。如：体波震级，近震震级，矩震级等。地震震级用地震面波测定。深震（震源深度大于 70 km ）与小震不能用地震面波测定时，可用《地震台站观测规》（ 1990）规定的测定。

本标准采用下列定义。

2.1 地震震级 (earthquake magnitude)

对地震大小的相对量度。

2.2 地震面波 (surface wave)

地震激发的沿地球表面传播的地震波。

2.3 质点运动 (particle motion)

在地震波通过时，地球上任意点的运动。

2.4 地动位移 (displacement of ground motion)

地面质点运动时，相对于原静止点的距离。

2.5 质点运动速度(velocity of particle motion)

质点运动时，其地动位移对时间的微商。

2.6 震中距 (epicentral distance)

地震震中至某一指定点的地面距离。

2.7 量规函数 (calibration function)

在不同震中距观测点上用质点运动速度最大幅值测定震级时，因地震波随距离衰减所须加的校正值，其数值相当于在该距离上测得质点运动速度为1μ m/s 时相应地震的震级值。

主要案例

黑龙江地震

据我国地震台网测定，2005年7月25日23时43分(北京时间)，在黑龙江省大庆市林甸县(北纬46.9度，东经125.0度)发生5.1级地震。震中位于大庆市以北33公里，距林甸县城33公里、齐齐哈尔市约90公里、哈尔滨市约180公里。据初步了解，大庆、齐齐哈尔、哈尔滨等地有感。

日本东宫城县地震

据英国媒体报道，美国地质勘探局（2011年）3月11日将日本东宫城县北部当天发生的地震震级修正为里氏8.9级。

美国地质勘探局称，震中位于日本本州岛仙台港以东130公里处，震源深度为24千米。

日本NHK电视台报道称，首都东京震感强烈、建筑物晃动，出现“严重伤亡”。地震还引发至少一处火警和4米高海啸。

日本气象厅还发布警报称，地震还将引发10米高海啸。

汶川地震

新华网北京5月18日电（记者李斌）记者从中国地震局获悉，在2008年5月12日四川汶川地震发生后，中国地震台网中心利用国家地震台网的实时观测数据，速报的震级为里氏7.8级。随后，根据国际惯例，地震专家利用包括全球地震台网在内的更多台站资料，对这次地震的参数进行了详细测定，据此对震级进行修订，修订后震级为里氏8.0级。

据初步调查统计，此次地震最大烈度达十一度，破坏特别严重的地区超过10万平方公里。受灾最严重的地区是四川省北川、什邡、绵竹、汶川、彭州等地，灾区涉及四川、甘肃、陕西、重庆、云南等地。