這些天來，發(fā)生了地震，并立即發(fā)布了新聞，包括地震的規(guī)模。即時地震烈度似乎是報告溫度的常規(guī)成就，但它們卻是幾代人科學(xué)工作的成果。

       為什么地震很難衡量

       以標(biāo)準(zhǔn)尺寸衡量地震非常困難。問題就像為棒球投手的質(zhì)量找到一個數(shù)字一樣。您可以從投手的輸球紀(jì)錄開始，但還有更多需要考慮的因素：平均得分，三振出局和步行，職業(yè)生涯長壽等等。棒球統(tǒng)計人員會修改權(quán)衡這些因素的索引（有關(guān)多信息，請訪問關(guān)于棒球指南）。

       地震和投手一樣容易。它們是快還是慢。有些是溫柔的，有些是暴力的。他們甚至是右撇子或左撇子。它們以不同的方式定向-水平，垂直或介于兩者之間（請參見“殼中的故障”）。它們發(fā)生在不同的地質(zhì)環(huán)境中，位于大陸深處或海洋深處。但無論如何，我們想要一個有意義的數(shù)字來對世界地震進行排名。目標(biāo)一直是弄清楚地震釋放的能量總量，因為這告訴我們有關(guān)地球內(nèi)部動力學(xué)的深刻信息。

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       里希特的尺度

       地震學(xué)家查爾斯·里希特（Charles Richter）是一位開創(chuàng)性的科學(xué)家，他從1930年代開始就簡化了他能想到的一切。他選擇了一種標(biāo)準(zhǔn)儀器，即伍德安德森地震儀，僅使用了南加州附近的地震，并且僅采集了一項數(shù)據(jù)-地震儀針移動的距離A（以毫米為單位）。他制定了一個簡單的調(diào)整因子B來考慮近震和遠(yuǎn)震，這是當(dāng)?shù)卣鸺塎 L的個里氏標(biāo)度：

       M L =日志A + B

       在Caltech檔案網(wǎng)站上復(fù)制 了他的秤的圖形版本。

       你會發(fā)現(xiàn)，中號大號真的測量地震波，不是地震的總能量的大小，但它是一個開始。這個標(biāo)尺在南加州的中小地震范圍內(nèi)一直運作良好。在接下來的20年中，Richter和其他許多工作人員將范圍擴展到了新的地震儀，不同地區(qū)和不同種類的地震波。

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       后來的“里氏秤”

       很快，里希特的原始規(guī)模就被放棄了，但公眾和新聞界仍然使用“里希特震級”這一短語。地震學(xué)家曾經(jīng)介意過，但現(xiàn)在已經(jīng)沒有了。

       如今，地震事件可能是基于體波或表面波來測量的（這些內(nèi)容在“殼中的地震”中進行了解釋）。公式不同，但對于中等地震，它們得出的數(shù)字相同。

       體波幅度為

       m b = log（A / T）+ Q（D，h）

       其中A是地面運動（以微米為單位），T是波的周期（以秒為單位），Q（D，h）是一個校正因子，其取決于與地震震中中心的距離D（以度為單位）和焦深h（以公里為單位）。

       面波幅度為

       M s = log（A / T）+ 1.66 log D + 3.30

       m b使用相對較短的地震波，周期為1秒，因此每個大于幾個波長的地震源看起來都是相同的。這相當(dāng)于大約6.5的大小。中號小號使用20秒的波浪，并能處理更大的來源，但它也圍繞大小8飽和這對大多數(shù)的目的確定，因為幅度-8或重大活動每年一次的平均發(fā)生大約只有整個地球。但是在它們的范圍之內(nèi)，這兩個尺度是地震釋放的實際能量的可靠量度。

       我們知道的大地震級別是1960年，5月22日在智利中部附近的太平洋。當(dāng)時的地震級別是8.5級，但今天我們說是9.5級。與此同時，湯姆·漢克斯（Tom Hanks）和金森博夫（Hiroo Kanamori）在1979年提出了更好的量表。

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       這矩震級，中號Wˉˉ，不是基于在所有地震儀的讀數(shù)，但在一次地震釋放的總能量，地震矩中號?（達(dá)因-厘米）：

       M w = 2/3 log（M o）-10.7

       因此，該比例不會飽和。矩量級可以與地球向我們投射的任何事物相匹配。對于式中號瓦特是，使得低于8級它匹配中號小號和下面6級它匹配米b，這是足夠接近Richter的老中號大號。因此，如果愿意，可以繼續(xù)稱其為Richter比例尺-如果他愿意的話，這就是Richter會做出的比例尺。

       美國地質(zhì)調(diào)查局的亨利·斯帕爾（Henry Spall）于1980年就其“規(guī)模”采訪了查爾斯·里希特（Charles Richter），它使閱讀生動。

       PS：地球上的地震根本無法比周圍大中號w ^ = 9.5。一塊巖石在破裂之前只能存儲那么多的應(yīng)變能，因此地震的大小嚴(yán)格取決于一次可以破裂多少塊巖石（斷層長度為幾公里）。1960年地震發(fā)生的智利海溝是世界上長的直斷層。獲得更多能量的方法是巨大的山體滑坡或小行星撞擊。