【备考干货】地震震级方位是怎么测出的？地震震级、地震烈度、抗震等级有什么区别？
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在地震后的几分钟之内，我们就能通过各种媒体得知地震的震级以及位置、震源深度等参数。这些数据都是从哪里来的？为什么不同的机构得到的数据会有不同？
地震波——来自地下的信使
当一个地震发生后，人们最迫切想知道的就是它发生的位置和大小，这也是指导随后救灾行动的重要数据。大地剧烈地颤动，颤动的原因就是地震波，它不仅带来的巨大的破坏，也带来了地震的信息。我们用地震仪记录下来地震波的样式，通过一系列的处理，就能知道地震的位置和大小。
地震波有好几种类型，分别为P波、S波和面波，分别有不同的速度。其中P波最快，S波次之，面波最慢。地震可以同时激发P波和S波，但由于二者速度不同，到达某一个地震台的时间也就不同，P波先到达，而S波后到达。P波和S波在地壳中传播速度是已知的，二者到达地震台的时间之差也可以测量得到，通过比对地震走时曲线就能得到台站和震中的距离，那么地震肯定发生在以台站为中心、距离为半径的圆上。三个台站记录到地震波以后，就可以在地图上画三个圆，三个圆的交点就是地震发生的位置了。
震源深度也是根据地震波的时差确定的。我们知道，波在两种不同介质的界面会发生反射或折射，其路径就会改变。以P波为例，地震激发的P波向着四面八方传播，一部分就会很快到达地表，发生反射再次进入地下，称为反射波。另外一部分一直在地下传播，称为直达波。由于地球的密度从地表到深处是逐渐升高的，会导致地震波折射，行走的路径发生弯曲。最终反射波和直达波都会到达同一个台站并被记录下。但是，由于二者的路径不同，到达台站的时间也不相同，直达波先到达，反射波后到达。根据时间差，通过计算，就可以知道地震发生的深度了。
需要说明的是，在实际地震定位，尤其是精确定位的过程中，并不是简单地测量时差或比对图表，更牵涉到大量的模拟计算，要用到很多个台站的地震波数据，当然也少不了人的经验。
震级测量方法有几种
在2013年的芦山地震后，中国地震台网最终公布的震级是7.0级，而美国地质调查局公布的震级是6.6级。这就让很多人感到疑惑，为什么中国和美国的震级相差了0.4级？要解答这些疑问，就得从震级类型和测量方法说起了。
目前震级有很多种，比较常见的有近震震级、体波震级、面波震级以及矩震级等。
面波震级的测定方法是直接测量地震波。地震台站的仪器在地震以后可以迅速记录下地震波，其形态就是一段连续的线，呈高高低低的锯齿状。一般这条曲线沿中轴线大致对称，我们把偏离中轴线的最大值称为振幅，它能够反映地震的强度。通过测量振幅的大小，并用公式计算，得到地震的震级。体波震级、近震震级的计算方法类似。
而矩震级则是通过对地震波进行拟合得到震级的大小。简单来说，就是在实验室内对地震仪记录到的地震波进行模拟计算，得到发生地震的断层的长度、断层面的面积以及平均滑动距离等，计算得到地震矩，进而就知道地震震级了。
地震激发的地震波可以看作是从震源向周围逐步扩散的，距离震中越近的台站越早记录到地震，通过计算得到近震震级或体波震级，就可以知道地震的震级和位置。但这种方法得到的震级有一个缺点，当地震大于6级时，会有明显的“饱和”，就是测量值比实际值要小。这就需要其他方法测定了，比如面波震级，就会准确不少，不过它需要的台站就稍多，时间较长。当震级达到8.5级左右的时候，面波震级也饱和了，这时候矩震级就是最合适的震级了。矩震级的缺点是计算量大，时间较长，半小时到数小时不等，面波震级只需要几分钟就可以。
我国对外公布的震级主要是面波震级，而国外的地震监测机构公布的震级大都是矩震级。对于芦山地震，中国地震台网公布是面波震级，7.0级，而美国地质调查局公布是矩震级，6.6级。其实，美国地质调查局测定的芦山地震的面波震级是6.9级，和中国地震台网的测定值差别不大。
一个地震真的需要这么多测量方法吗？答案是需要的。各种震级其实是从不同侧面来描述地震。矩震级是一个描述绝对地震大小的力学量，不存在饱和现象，对大小地震都合适。而面波震级是直接通过测量地震波的振幅来计算，表述了地震导致的地面运动的特征。
不断变动修订的震级
还以2013年的芦山地震为例，中国地震台网第一次公布的震级是5.9级，随后更改为7.0级，那么，震级为什么会变化呢？
对于一个地震，中国地震台网要通过微博发布两次。第一次是速报，即地震以后一到数分钟内发布的自动结果，没有人的参与，从地震波数据记录、震级计算到发布全程由计算机自动完成。随后在人的干预下完成第二次计算，发布正式结果，此后的报道就以正式结果为准。而美国地质调查局震级修改的次数要更多，主要是因为他们会依次发布多种震级，比如近震震级、体波震级、面波震级，最后是矩震级，矩震级也可能会多次修改。
比如前不久发生的日本小笠原群岛地震，美国初始测定震级是8.5级，随后修改为7.8级。而4月25日的尼泊尔地震，美国最初发布震级7.5级，随后修改为矩震级7.9级，又修改为矩震级7.8级；由于发生在国外，中国地震台网只发布了最终测定结果，面波震级8.1级。2008年的汶川地震，中国地震台网对外发布的震级也经历了7.6级、7.8级和8.0级的变化，美国地质调查局也做了了7.5级、7.8级和7.9级的多次更改。
地震震级修改的原因有很多，除了上面提到的地震波传播规律的变化外，还有资料丰富程度和处理时间的影响。要比较准确地测定出地震的震级，肯定是用到的资料越多越好。但地震刚发生时，由于地震波传播范围有限，记录的台站也就有限，利用有限的资料测定的震级不确定性肯定较大。随着越来越多的台站记录到地震波，地震学家就能从中挑出高质量的数据计算出震级，就要对原来的震级做出修订了。有时候这个周期可能会比较长，比如日本在“3.11”大地震5天后，才最终修订震级为矩震级9.0级。
地震是一项危害极大的自然灾害，每次发生地震媒体都会报道关于地震震级、地震烈度等方面的信息，但是这些专有名词到底是什么意思，他们之间又有什么区别和联系？
地震震级
地震震级是某次地震的属性，某个地震只会有一个震级。比如1995年阪神大地震是矩震级6.8，2008年汶川大地震是矩震级是7.9。
可能对于某次地震，不同媒体的报道有所不同，那是因为他们采用了不同的震级标准。由于历史原因，不同的专家学者发明过不同的震级标准，比如里氏震级、面波震级、体波震级等等。
比如说，有些国内官方媒体采用的就是面波震级，所以2008年汶川大地震的震级为面波震级8.0。目前大家认为比较合理的、应用较广泛的是矩震级。
震级是什么意思呢？简单说，震级衡量的是地震的大小，或者严谨一点，地震所释放的能量的大小。某次地震所释放的总能量是固定的，所以它的震级也是唯一的。
绝大多数地震是由断层引起的，地震所释放的能量的大小，取决于引发地震的断层的大小、断层两边相对运动的距离、断层处的岩石强度。
简单说，8级地震释放的能量，是7级的31.6倍，6级的1000倍，5级的31623倍，4级的1000000倍。
地震烈度
地震烈度衡量的是某次地震发生之后对某个地区的影响。比如说，1976年唐山大地震，震中唐山的烈度为11度，天津的烈度为8度，北京为6度，石家庄为5度。通常情况下，越靠近震中最大，越远离震中越小。这也很好理解，越靠近震中受影响越大，越远离震中受影响越小。
同样的地震，震中烈度可能是9度，往外50公里可能降低到8度，再往外150公里可能降低到7度。由于地形地质的不同，所以烈度的分布并不是个完美的同心圆，只是大致上遵循着越靠近震中越大的规律。
烈度的大小与地震震级相关，但并没有明确的数值关系，而是因为其它条件的不同而不同。简单说，烈度是一个主观性比较强的参数，跟震源深浅、地震类型、地质条件等等都有关系，不同的地震会有不同的情况。
抗震等级
抗震等级是建筑结构的属性。比如说，这栋楼的抗震等级是一级，那栋楼的抗震等级是二级。抗震等级也可以在局部调整，比如这栋楼的抗震等级是三级，但是某一层或者某一个柱子的抗震等级是二级。
抗震等级当然跟抗震能力相关，但并不是说一级的就一定比二级的好。举个类似的例子，汽车的碰撞试验，有五星的，也有三星的，但是并不是说五星的就一定比三星的更好。一个五星的微型车，跟一个三星的大皮卡相比，孰高孰低还很难说。
抗震设防烈度
抗震设防烈度是某个地区的属性。谭老师地理工作室综合整理比如说北京的抗震设防烈度是 8 度，上海的抗震设防烈度是 7 度。
这个是怎么确定的呢？一定程度上，设防烈度的制定跟设防目标相关。就拿北京来说，先统计一下历史上一定时期之内影响到北京的历次地震，看一下这些地震引起的北京地区的烈度分别是多少。比如说1976年唐山地震是6度，某某年某次地震是4度，某某年某次地震是5度……然后再利用统计学知识，根据既定的可靠度目标，比如说，让设防烈度大于这些已经发生过的地震烈度的90%，继而确定出一个设防烈度。换句话说，这种情况下，所有可能发生的地震里，要保证有90%的实际地震烈度都小于这个设防烈度。
现在的抗震规范，采用的是 50 年内超越概率为 10% 的地震烈度作为抗震设防烈度。也就是说，50年之内，发生比该设防烈度还大的地震烈度的可能性是10%。折算下来，也就是俗称的「475年一遇」。
什么意思呢？475年一遇的地震，今年发生的概率是475分之一，也就是0.211%，今年不发生的概率是1减去0.211%，也就是99.789%。50年之内都不发生这样的地震，这个概率是 99.789% 的 50次方，也就是90%。而50年之内发生这样的地震的概率，则是 1 减去 90%，等于 10%。
也就是说，我们的目标是 475 年一遇的地震。100年一遇的地震，小意思，都在我们的设防范围之内，也就是俗称的「小震不坏」；500年一遇的地震，刚刚好跟我们的设防目标差不多，次要结构可能会有小范围破坏，但是主体结构不会发生大的破坏，也就是俗称的「中震可修」；1000年一遇的地震，已经超过了我们的设防目标，但是尽量通过合理的构造措施，保证结构足够的延性和塑性变形能力，争取做到房子虽然变形很大，但不会整体垮塌，保证逃生通道和逃生时间，这也就是俗称的「大震不倒」。
总结
1.地震震级是地震的属性，一次地震只有一个震级。
2.地震烈度是地震对某个地区的影响，震中高，越往外越低。震中烈度和震级有关。
3.设防烈度可以简单理解成某个地区475年内所能发生的最强烈的地震烈度。如果实际发生的地震引起的烈度不大于设防烈度，建筑结构应该要做到不发生永久性的、不可修复的破坏。
4.抗震等级是建筑物的属性，越重要、越容易受地震袭击、越需要保护的建筑物，抗震等级越高，对抗震能力的要求也越高。
我们虽然无力阻止地震的发生，但是我们可以做好充足的准备让地震造成的损失降到最低。
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