如何比较地震震级

Question

在美国地质勘探局网站上面写着

由于尺度的对数基础，每增加一个整数的幅度表示十倍的测量幅度增加;

然而我的书是这么说的:

就像科学中的许多其他尺度(分贝是另一个例子)一样，里氏震级不是线性的。这意味着6级地震的破坏性能量不及4级地震的1.5倍。事实上，2级的增加意味着1000倍的破坏性能量。因此，6级地震的破坏力是4级地震的1000倍。

但根据美国地质勘探局的信息，2级的增长将是10 × 10 = 100强。

现在哪一个是正确的?

Answer 1

直接从L.布莱叶教授那里抄来的收集地震灾害信息，这很好地解释了这一点:

震级实际上是比较地震波的振幅，而不是地震的强度(能量)。

虽然一个震级单位是地震记录上振幅的10倍，但根据长期存在的经验公式，一个震级单位代表10^{1.5}$倍(约32倍)的能量

$$\log{E} \propto 150万$$

因此

$$E \propto 10^{1.5M}$$

其中E$是能量，M$是大小。

网页上的例子是比较9.7级地震和6.8级地震的强度:

1. 震级是对数的，因此在地震记录上，9.7级地震的震级是6.8级地震的794.328倍。

2. 然而，测量能量变化表明，9.7级地震是6.8级地震能量的22~387倍，即$ $ frac{{10^{1.5}}^{9.7}}{10^{1.5}}^{6.8}} = 10^{1.5 \(9.7-6.8)}。

地震记录上地震“大小”的比较:这个图像来自内华达州地震实验室生活在内华达州的地震中

地震能量释放的图解比较，这是美国NWS太平洋海啸预警中心(PTWC)的一段视频。

美国地质调查局一个计算器对于大小差。

还有一个计算器地震能量和几个当量．不幸的是，大多数对等关系都与美国有关。

看到布莱恩·希尔的回答这解释了在最初的里氏震级中，一个震级单位是能量的31次方倍，两个震级单位是能量的31次方倍，以此类推。

简而言之你说对了一半(一个震级单位在地震图上比能量大10倍)，书上说对了一半(两个震级单位比能量强1000倍)。

Answer 2

里氏震级的基础是经验的。就释放的能量而言，最适合基地的大约是31。

由于31**2接近1000，里氏震级上的两个点，例如从4到6或从5到7，对应于大约1000倍的能量释放。每一点都有另一个(根据经验)31的因素。

这句话在网上被广泛地错误引用，以至于对数的底数是10已经成为一种都市传说。要看到人们尝试经验上的最佳契合度，并达到31左右的基数，你需要深入研究学术文献。

更新:虽然维基百科上标题为“里氏震级”的主要内容不是很有帮助，但事实证明还有另一篇文章标题为“矩量标度”这有定量的解释。在阅读这篇文章时，记住e和10是最常见的对数底数可能会有所帮助，但您可以使用任何底数定义对数。例如，软件人员可能会使用log以2为底64的对数是6(这100%等同于2^6 = 64)。结果是，地震学家发现，使用10^1.5作为现代震级的基础，与原始的里氏震级非常吻合，10^1.5约为31.62。