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震度(中國大陸、香港、澳門稱為烈度),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。
烈度度量 | 使用國家或地區 |
---|---|
麥加利地震烈度表(MMI) | 美國[1]、韓國、香港[2]、澳門[3]等 |
梅德韋傑夫·施蓬霍伊爾·卡爾尼克地震烈度表(MSK-64) | 印度、以色列、俄羅斯、哈薩克斯坦等 |
歐洲地震烈度表(EMS-98) | 歐盟[4] |
中國地震烈度表(CSIS) (GB/T 17742-2008) | 中華人民共和國、朝鮮 |
菲律賓火山地震研究所地震烈度表(PEIS) | 菲律賓 |
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(台澎金馬) |
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]。
十二級 | 十級 | 七級 | 參數 | ||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
MMI | MSK-64 | EMS-98 | CSIS | PEIS | JMA | CWASIS | MMI | CSIS | JMA | CWASIS | |||||
PGV (cm/s) | PGA (gal) | PGV (m/s) | PGA (m/s2) | 計測烈度 | PGA (m/s2) | PGA (gal) | PGV(cm/s) | ||||||||
1(I)度 | I. 無感 | I. 無感 | 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. 幾乎無感 | II. 幾乎無感 | II | I. 幾乎無感 | 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. 輕微震顫 | III. 輕微震顫 | III | II.輕微震顫 | 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. 強烈搖晃 | V. 感覺強烈 | V | IV.搖晃 | 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. 輕微破壞 | VI. 輕微破壞 | VI | V.強烈的搖晃 | 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. 中等破壞 | VII. 中等破壞 | VII | VI.破壞 | 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. 嚴重破壞 | VIII. 嚴重破壞 | VIII | VII.毀壞 | 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. 毀壞 | IX. 毀壞 | IX | VIII.嚴重毀壞 | 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. 嚴重毀壞 | X. 嚴重毀壞 | X | >116 | >432 | 1.00 (0.72-1.41) | 10.00 (7.08-14.14) | ||||||||
11(XI)度 | XI. 災難性毀壞 | XI. 倒塌 | XI | IX.災難性的毀滅 | |||||||||||
12(XII)度 | XII. 山河改觀 | XII. 完全倒塌 | XII | X.山河改觀 |
中國大陸、台灣和日本均使用地震儀測定地震波造成的加速度和速度,從而得出地震烈度。美國USGS也使用地震儀測定的數據製作快速儀器烈度圖。下表中測定用數據均為標準單位(m/s2、m/s)。
CSIS | CWASIS | JMA | |
---|---|---|---|
相關標準文件 | GB/T 17742-2020 | 中象地字第1080016036號 | |
啟用日期 | 2021-02-01 | 2020-01-01 | 1996-04 |
是否考慮PGV | 是 | 是 | 否 |
A/V轉換 | 記錄時互相轉換(積分/微分) | 若計算PGA>0.8m/s2則積分得到速度 | 不必要 |
記錄方向 | 三向 | 三向 | 三向 |
原始數據處理 | 基線校正 | 無處理 | 無處理 |
濾波 | 0.1~10Hz帶通濾波,數字濾波 | 加速度10Hz低通濾波、積分速度0.075Hz高通濾波,數字濾波 | 0.5~10Hz帶通濾波,傅里葉變換 |
測定用數據 | 合成後最大值(PGA/PGV) | 合成後最大值(PGA/PGV) | 合成後持續時間0.3s的最大值 |
換算為計測烈度 | IA=3.17log10PGA+6.59
IV=3.00log10PGV+9.77 當IA與IV均大於6.0時I取IV 否則I=(IA+IV)/2 I取實際值 |
按表換算
當PGA>0.8m/s2則計算PGV 當PGV<0.15m/s則定為4度 |
I=2log10PGA+4.94
I四捨五入至小數點後兩位 I捨去小數點後第二位 (1.494->1.4->1) |
是否參考體感 | 是 | 是 | 否 |
按加速度計算 | 按速度計算 | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
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強 | 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強 | 5強 | VIII | IX | 0.35~0.50 | |||
6.00~8.28 | 7 | 6弱 | IX | 0.50~0.80 | |||||
8.28~17.1 | X | 6強 | X | 0.80~1.40 | |||||
17.1~35.4 | XI | 7 | X~XII | XI | 1.40~3.77 | ||||
35.4~ | XII | XII | 3.77~ |
時任福建省地震局局長、地震學者金星團隊的研究指出,日本(日本氣象廳計測烈度)、美國(基於ShakeMap標準計算的麥加利地震烈度)、中國大陸(中國地震烈度表)三種不同的烈度標準可以統一地換算為由有效峰值加速度Am表示的關係,具體如下[6]:
中國(CSIS) | 美國(ShakeMap) | 日本(計測烈度) | 日本(對應烈度等級) |
---|---|---|---|
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強 |
烈度6弱 | |||
IX度 | 7.4~8.2 | 5.6~6.3 | 烈度6弱 |
烈度6強 | |||
X度 | 8.2~9.0 | 6.3~7.0 | 烈度6強 |
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 |
指建築物在設計時可對抗的地震強度。