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地震規模(Earthquake
Magnitude)是判斷一個地震的威力釋放出來能量的尺度,這是美國地震學家芮希特(Charles
Francis Richter)根據地震的震波紀錄,創立的地震能量分析標準。它根據地震時地震波振幅的大小,再經由計算公式而得到的結果,每一個地震規模數字代表震源所釋放能量的多寡,這也就是平常所稱的芮氏地震規模。
地震規模公式
規模與能量的關係
依前述公式,芮氏地震規模每一單位的能量增加是前一單位的十倍,譬如規模2的地震所釋放出來的能量是規模1的30倍,規模3的地震則是規模1的900倍。
地震規模是判定一個地震的威力或釋放出來的能量的尺度,它與判定的地點無關,但可隨不同的尺度而異。一般最常用的規模尺度有芮氏規模(ML),此外,體內波規模(Mb)和表面波規模(Ms),亦常為地震學家用來描述地震的大小。通常地震規模由地震歷時記錄中最大震幅的對數值(以10為底),經過適當的距離或和震源深度修正而得的一個數值指標。由於在推求地震規模時使用對數運算及一些修正步驟,規模數值差1所代表的地震能量差異約為25倍左右。以芮氏規模表示,目前已知的最大地震規模為8.9。
一般而言,地震規模愈大,所引起的最大震度(一般為震央地區)也愈大。對同一地震而言則距震央愈近震度愈大,但也有因地質構造特殊而引起的例外現象。
地震震度(Earthquake intensity)則是地震發生時,某一地方地面上的人感受到的振動程度。它是以人的感覺和物體及建築物的影響及破壞程度來判定,是一種較主觀判定的尺度。世界各地使用的震度分級標準不盡相同,目前世界通用的地震震度有12級與7級兩種,美國使用的是12級的麥卡里級數(Mercalli),台灣自日據時期起即用7級制,即1-6級加上零級(無感地震),光復後中央氣象局繼續沿用(表一)。地震發生後,主管機關常將震度相同的地方相連並繪成等震度圖,從等震度圖可以大約了該地震所造成的影響或災害概況。
一般而言,地震規模愈大,所引起的最大震度(一般為震央地區為標準)也愈大,對同一地震而言,則距震央愈近,則震度愈大,但也有因地質構造特殊而引起的例外,如台北盆地地層鬆軟,主要由泥、沙與豐富地下水組成,地震波通過時易產生共振放大效應,有人稱為「布丁振動效應」,地震的震度即較鄰近地區為高。
表一中央氣象局之震度分級
中央氣象局 震度(級) |
名稱 |
加速度 (㎝/sec2) |
說明 |
0 |
無感 |
<0.8 |
地震儀有紀錄,人體無感覺。 |
Ⅰ |
微震 |
0.8~2.5 |
人靜止時,或對地震敏感者可感到。 |
Ⅱ |
輕震 |
2.5~80 |
門窗搖動,一般人均可感到。 |
Ⅲ |
弱震 |
8~25 |
房屋搖動,門窗格格有聲,懸物搖擺,盛水動盪。 |
Ⅳ |
中震 |
25.0~80 |
房屋搖動甚烈,不穩物傾側,盛水達容器八分滿者濺出。 |
Ⅴ |
強震 |
80~250 |
牆壁龜裂,牌坊、煙囪傾倒。 |
Ⅵ |
烈震 |
>250 |
房屋傾塌,山崩地裂,地層斷陷。 |
表2.Mercalli地震震度分級表
強度 |
名稱 |
說 明 |
Ⅰ |
無感 |
僅能用儀器偵測 |
Ⅱ |
微弱 |
感覺敏銳者可察覺 懸掛物品會搖動 |
Ⅲ |
輕微(弱) |
類似車輛行駛而過的感覺,靜止中之車輛可能搖動。 |
Ⅳ |
中 |
室外的人能察覺,有些熟睡人被驚 醒。有如貨車碰撞房舍的感覺。門窗、酒瓶、碗碟嘎嘎作響。靜止中之車輛晃動。 |
Ⅴ |
微強 |
大多數人均察覺;許多人被搖醒, 有些石膏像被震落。窗戶、碗碟摔破;鐘擺震停。 |
Ⅵ |
強 |
人皆知,驚嚇外逃,煙囟搖晃傾倒。 |
Ⅶ |
極強 |
緊急狀態,大多數人奔逃戶外。脆弱建築物中度損害,於行進中車輛之人亦能察覺。 |
Ⅷ |
破壞級 |
中度緊急狀態,所有人都奔逃戶外。脆弱建築物嚴重損毀,強固建築物輕微受損,紀念碑震毀,重傢俱翻倒。 |
Ⅸ |
毀損級 |
恐慌,脆弱建築物全毀,特殊設計建築體相當程度的受損。地下暗管破損,地裂。 |
Ⅹ |
災難級 |
恐慌,僅有強固建築體殘存。建築物基座損傷,鐵軌扭曲、地裂、大山崩。 |
ⅩⅠ |
高災難級 |
恐慌,石造建築物無一倖免,地裂擴大。 |
ⅩⅡ |
毀滅級 |
超級恐慌,世界末日,哀鴻遍野,地表波浪起伏,物體被拋投空中。 |
表3.中央氣象局地震震度分級表
級 |
名稱 |
加速度(cm/sec2) |
說 明 |
0 |
無感 |
<0.8 |
地震儀有記錄,人體無感覺。 |
Ⅰ |
微震 |
0.8-2.5 |
靜止者,或感覺敏銳者可察覺。 |
Ⅱ |
輕震 |
2.5-8.0 |
門窗晃動,一般人可察覺。 |
Ⅲ |
弱震 |
8.0-25 |
房屋搖動,門窗格格作響, 懸物搖擺,盛水動盪。 |
Ⅳ |
中震 |
25-80 |
房屋搖動甚烈,不穩物傾倒,盛水容器八分滿者濺出。 |
Ⅴ |
強震 |
80-250 |
牆壁龜裂,牌坊、圍牆、煙囪倒塌。 |
Ⅵ |
烈震 |
>250 |
房屋傾塌,山崩地裂,地層塌陷。 |
921 地震規模究竟是7.3還是7.6?
九二一地震使全島各地都有相當明顯的有感地震,例如台北是四級的震度。震度即指震央能量傳遞開來,對地表所造成的地震強度,通常用「級」來表示,以人的感受和物體的破壞程度作為指標,而台灣是採用七級劃分法。但地震發生後,有些媒體報導「集集大地震是7.3級」,這是錯的,震央的地震規模是以1935年由美國芮士特所訂的,數字後不加單位。當然我們也要注意,1935年以前所發生的地震,其發布的地震資訊不同於芮氏規模推算值,因此地震規模並無法精確地加以比較。美國對九二一地震的發佈資訊是7.6芮氏規模,這是因為美國距離台灣遙遠,故以地震傳遞的表面波去估算地震規模,與中央氣象局估算的地震波不同所致。
參考網站:http://tw.knowledge.yahoo.com/question/question?qid=1306062614683