震度
外观
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烈度(马来西亚、台湾称为震度),或稱地震震度,用以表述一地區受地震的影響程度,分成數級,級數愈高表示愈強烈,造成的災情也愈重。通常以地震晃動的加速度作為分級定義,是一種常用的地震度量。
震度常與地震規模相搞混,地震規模表示該地震所釋放的能量,一次地震的規模只會有一個數值,但震度代表的是能量傳到地表後造成的影響,與地震深度、震央距離都有關係,一次地震在不同地方的震度會不同,同規模的地震也不一定會出現同樣的震度。
各地使用的烈度度量
[编辑]烈度度量 | 使用国家或地区 |
---|---|
麦加利地震烈度表(MMI) | 美国[1]、韩国、香港[2]、澳门[3]等 |
梅德韦杰夫·施蓬霍伊尔·卡尔尼克地震烈度表(MSK-64) | 印度、以色列、俄罗斯、哈萨克斯坦等 |
欧洲地震烈度表(EMS-98) | 欧盟[4] |
中國地震烈度表(CSIS) (GB/T 17742-2008) | 中华人民共和国、朝鲜 |
菲律宾火山地震研究所地震烈度表(PEIS) | 菲律宾 |
日本氣象廳震度等級 (JMA) | 日本 |
交通部中央氣象署地震震度分級(CWASIS) | 中華民國(台澎金马) |
各震度間比較
[编辑]下表中 PGV 為“最大地動速度”,以 kine(cm/s)或 m/s 為單位;PGA 為“最大地動加速度”,以 gal(cm/s2)或 m/s2 為單位[5]。
十二级 | 十级 | 七级 | 参数 | ||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
MMI | MSK-64 | EMS-98 | CSIS | PEIS | JMA | CWASIS | MMI | CSIS | JMA | CWASIS | |||||
PGV (cm/s) | PGA (gal) | PGV (m/s) | PGA (m/s2) | 计测烈度 | PGA (m/s2) | PGA (gal) | PGV(cm/s) | ||||||||
1(I)度 | I. 无感 | I. 无感 | I | 0 | 0級 | 無感 | <0.1 | <1.0 | 0–0.4 | <0.008 | <0.8 | <0.2 | |||
1 | 1級 | 微震 | 0.5-1.4 | 0.008–0.025 | 0.8-2.5 | 0.2-0.7 | |||||||||
2(II)度 | II. 几乎无感 | II. 几乎无感 | II | I. 几乎无感 | 0.1-1.1 | 1.0-2.1 | |||||||||
2 | 2級 | 輕震 | 1.5-2.4 | 0.025–0.08 | 2.5-8.0 | 0.7-1.9 | |||||||||
3(III)度 | III. 轻微震颤 | III. 轻微震颤 | III | II.轻微震颤 | 2.1-5.0 | ||||||||||
4(IV)度 | IV. 普遍有感 | IV. 普遍有感 | IV | III.普遍有感 | 1.1-3.4 | 5.0-10 | |||||||||
3 | 3級 | 弱震 | 2.5-3.4 | 0.08–0.25 | 8-25 | 1.9-5.7 | |||||||||
5(V)度 | V. 强烈摇晃 | V. 感觉强烈 | V | IV.摇晃 | 3.4-8.1 | 10-21 | 0.03 (0.02-0.04) | 0.31 (0.22-0.44) | |||||||
4 | 4級 | 中震 | 3.5-4.4 | 0.25–0.80 | 25-80 | 5.7-15 | |||||||||
6(VI)度 | VI. 轻微破坏 | VI. 轻微破坏 | VI | V.强烈的摇晃 | 8.1-16 | 21-44 | 0.06 (0.05-0.09) | 0.63 (0.45-0.89) | |||||||
5弱 | 5弱 | 強震 | 4.5-4.9 | 0.80-1.40 | 80-250 | 15-30 | |||||||||
7(VII)度 | VII. 中等破坏 | VII. 中等破坏 | VII | VI.破坏 | 16-31 | 44-94 | 0.13 (0.10-0.18) | 1.25 (0.90-1.77) | |||||||
5強 | 5強 | 5.0-5.4 | 1.40-2.50 | 30-50 | |||||||||||
8(VIII)度 | VIII. 严重破坏 | VIII. 严重破坏 | VIII | VII.毁坏 | 31-60 | 94-202 | 0.25 (0.19-0.35) | 2.50
(1.78-3.53) | |||||||
6弱 | 6弱 | 烈震 | 5.5-5.9 | 2.50-3.15 | 250-800 | 50-80 | |||||||||
9(IX)度 | IX. 毁坏 | IX. 毁坏 | IX | VIII.严重毁坏 | 6強 | 6強 | 60-116 | 202-432 | 0.50 (0.36-0.71) | 5.00 (3.54-7.07) | 6.0-6.4 | 3.15-4 | 80-140 | ||
7 | 7級 | 劇震 | 6.5- | >4 | >800 | >140 | |||||||||
10(X)度 | X. 严重毁坏 | X. 严重毁坏 | X | >116 | >432 | 1.00 (0.72-1.41) | 10.00 (7.08-14.14) | ||||||||
11(XI)度 | XI. 灾难性毁坏 | XI. 倒塌 | XI | IX.灾难性的毁灭 | |||||||||||
12(XII)度 | XII. 山河改观 | XII. 完全倒塌 | XII | X.山河改观 |
仪器测定烈度方法间比较
[编辑]中国大陆、台湾和日本均使用地震仪测定地震波造成的加速度和速度,从而得出地震烈度。美国USGS也使用地震仪测定的数据制作快速仪器烈度图。下表中测定用数据均为标准单位(m/s2、m/s)。
CSIS | CWASIS | JMA | |
---|---|---|---|
相关标准文件 | GB/T 17742-2020 | 中象地字第1080016036號 | |
启用日期 | 2021-02-01 | 2020-01-01 | 1996-04 |
是否考虑PGV | 是 | 是 | 否 |
A/V转换 | 记录时互相转换(积分/微分) | 若计算PGA>0.8m/s2则积分得到速度 | 不必要 |
记录方向 | 三向 | 三向 | 三向 |
原始数据处理 | 基线校正 | 无处理 | 无处理 |
滤波 | 0.1~10Hz带通滤波,数字滤波 | 加速度10Hz低通滤波、积分速度0.075Hz高通滤波,数字滤波 | 0.5~10Hz带通滤波,傅里叶变换 |
测定用数据 | 合成后最大值(PGA/PGV) | 合成后最大值(PGA/PGV) | 合成后持续时间0.3s的最大值 |
换算为计测烈度 | IA=3.17log10PGA+6.59
IV=3.00log10PGV+9.77 当IA与IV均大于6.0时I取IV 否则I=(IA+IV)/2 I取实际值 |
按表换算
当PGA>0.8m/s2则计算PGV 当PGV<0.15m/s则定为4度 |
I=2log10PGA+4.94
I四舍五入至小数点后两位 I舍去小数点后第二位 (1.494->1.4->1) |
是否参考体感 | 是 | 是 | 否 |
按加速度计算 | 按速度计算 | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
PGA(m/s2) | CSIS | USGS MMI | CWASIS | JMA SIS | CWBSIS | USGS MMI | CSIS | PGV(m/s) | |
0~0.006 | I | I | 0 | 0 | (4) | 使用加速度 | I | 0~0.002 | |
0.006~0.02 | 1 | 1 | II | 0.002~0.004 | |||||
0.02~0.06 | II | II | 2 | 2 | III | 0.004~0.008 | |||
0.06~0.11 | III | III | 3 | 3 | IV | 0.008~0.02 | |||
0.11~0.22 | IV | IV | V | 0.02~0.045 | |||||
0.22~0.55 | V | V | 4 | 4 | |||||
0.55~0.90 | VI | 5弱 | VI | 0.045~0.08 | |||||
0.90~1.90 | 一般使用速度 | VII | VI | 使用速度 | 5强 | VI | VII | 0.08~0.16 | |
1.90~3.37 | VIII | 使用速度 | 6弱 | 5弱 | VII | VIII | 0.16~0.35 | ||
3.37~6.00 | IX | 6强 | 5强 | VIII | IX | 0.35~0.50 | |||
6.00~8.28 | 7 | 6弱 | IX | 0.50~0.80 | |||||
8.28~17.1 | X | 6强 | X | 0.80~1.40 | |||||
17.1~35.4 | XI | 7 | X~XII | XI | 1.40~3.77 | ||||
35.4~ | XII | XII | 3.77~ |
时任福建省地震局局长、地震学者金星团队的研究指出,日本(日本气象厅计测烈度)、美国(基于ShakeMap标准计算的麦加利地震烈度)、中国大陆(中国地震烈度表)三种不同的烈度标准可以统一地换算为由有效峰值加速度Am表示的关系,具体如下[6]:
中国(CSIS) | 美国(ShakeMap) | 日本(计测烈度) | 日本(对应烈度等级) |
---|---|---|---|
I度 | <2.0 | <0.8 | 烈度0 |
烈度1 | |||
II度 | 2.0~2.6 | 0.8~1.5 | 烈度1 |
烈度2 | |||
III度 | 2.6~3.2 | 1.5~2.1 | 烈度2 |
IV度 | 3.2~3.9 | 2.1~2.8 | 烈度2 |
烈度3 | |||
V度 | 3.9~4.6 | 2.8~3.5 | 烈度3 |
VI度 | 4.6~5.7 | 3.5~4.2 | 烈度4 |
VII度 | 5.7~6.5 | 4.2~4.9 | 烈度4 |
烈度5弱 | |||
VIII度 | 6.5~7.4 | 4.9~5.6 | 烈度5强 |
烈度6弱 | |||
IX度 | 7.4~8.2 | 5.6~6.3 | 烈度6弱 |
烈度6强 | |||
X度 | 8.2~9.0 | 6.3~7.0 | 烈度6强 |
烈度7 | |||
XI度 | 9.0~9.8 | 7.0~7.7 | 烈度7 |
XII度 | >9.8 | >7.7 | 烈度7 |
抗震度
[编辑]指建築物在设计时可對抗的地震強度。
參考資料
[编辑]- ^ 地震的严重程度. 美国地质调查局. [2012年1月15日].
- ^ 地震震级和烈度. 香港天文台. [2008年9月15日].
- ^ 震級和烈度. 地球物理暨氣象局. [2018-04-06].
- ^ 歐洲宏觀地震度量(EMS-98). 亥姆霍兹中心. [2012年1月15日]. (原始内容存档于2012年5月19日).
- ^ 存档副本. [2022-04-03]. (原始内容存档于2022-07-20).
- ^ 金星,张红才,李军,康兰池,韦永祥,马强. 地震仪器烈度标准初步研究. 地球物理学进展 (北京). 2013, 28 (5): 2336-2351 (中文(简体)).
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