地震的等级代表什么?

据中国地震台网正式测定,2016年09月09日08时30分,朝鲜进行核试验引发里氏5.0级地震,震源深度0千米,地震地点见图1。地震发生后,延吉新兴小学校组织学生们到操场避险,见图2。

图1 朝鲜核试验地点
图2 延吉小学师生避险

这里的里氏5.0级,是目前国际上通用的里氏震级,由两位来自美国加州理工学院地震学家里克特(Charles Francis Richter)和古登堡(Beno Gutenberg)于1935年提出。它直接同震源中心释放的能量(热能和动能)大小有关,震源放出的能量越大,震级就越大。里克特级数每增加一级,即表示所释放的热能量大了10×(10)^0.5倍,约为31.6倍。

里氏震级的计算公式:

M_L = log (A_max / A_0) [下划线代表脚标]

其中A0是距震中100公里处接收到的0级地震的地震波的最大振幅,单位是μm;

Amax是指这个地震在距震中100公里处接收到的地震波的最大震幅,单位是μm;

地震的级数就是当地震发生时,以地震波的形式放出的能量的指示参数

E=10^4.8×10^(1.5M)焦耳

从算法可以看出,里氏震级是振幅之比的对数关系,没有上限和下限。但是我们平时了解的地震一般在3~9级之间。2008年汶川里氏8.0级大地震,其释放的能量约为6.3*10^16焦耳,相当于1500万吨TNT炸药或750个广岛原子弹的能量。

从实际情况看,10级很可能是最高等级了,上个世纪两场里氏9级以上的地震都使一天的长度发生了微小的变化,即影响了地球的自转。如果震级为20级,释放的能量就相当于在地球这么大的体积内堆满氢弹,然后一瞬间引爆。可见当级数增长时,释放的能量差别巨大。

同样,地震可以为0,也可以是负值。在兰道尔·门罗的《what if?那些古怪又让人忧心的问题》一书中指出,达拉斯橄榄球队全体队员全速撞上你家邻居的车库墙上释放的能量为0级地震,一只猫从梳妆台上摔下来是-2级地震,一片羽毛落到地上是-7级地震。这些显然就没有测量的必要了。

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