里氏地震震级

里氏震级（英语：Richter magnitude scale，港澳称黎克特制地震震级，台湾称芮氏地震规模），亦称近震震级（记作 M L {displaystyle M_{L}} ，英语：local magnitude，中国大陆又称地方性震级），是一种表示地震规模大小的标度。它是由观测点处地震仪所记录到的地震波最大振幅的常用对数演算而来。震级定义在距离震中100千米处之观测点地震仪记录到的最大水平位移为1微米（这也是伍德-安德森扭力式地震仪的最高精度）的地震作为0级地震。如果录得按照这个定义，如果距震中100千米处的伍德-安德森扭力式地震仪测得的地震波振幅为10微米（0.01毫米）为1级，100微米（0.1毫米）为2级，1000微米（1毫米）为黎克3级，如此类推。所以，震级相差1代表振幅相差10倍，而所释出的能量则相差约32倍。由于地震仪的位置一般并不在震中，考虑到地震波在传播过程中的衰减以及其它干扰因素，计算时需减去观测点所在地地震震级所应有的振幅之对数。里氏地震震级最早是在1935年由两位来自美国加州理工学院的地震学家里克特和古腾堡共同制定的。此标度原先仅是为了研究美国加州地区发生的地震而设计的，并用伍德-安德森扭力式地震仪测量。里克特设计此标度的目的是区分当时加州地区发生的大量小规模地震和少量大规模地震，而灵感则来自天文学中表示天体亮度的星等。为了使结果不为负数，里克特定义在距离震中100千米处之观测点地震仪记录到的最大水平位移为1微米（这也是伍德-安德森扭力式地震仪的最高精度）的地震作为0级地震。按照这个定义，如果距震中100千米处的伍德-安德森扭力式地震仪测得的地震波振幅为1毫米（103微米）的话，则震级为里氏3。里氏地震震级并没有规定上限或下限。现代精密的地震仪经常记录到规模为负数的地震。由于当初设计里氏地震震级时所使用的伍德-安德森扭力式地震仪的限制，近震规模ML若大于约6.8或观测点的震中距超过约600千米便不适用。后来研究人员提议了一些改进，其中面波震级（MS）和体波震级（mb）最为常用。里氏地震震级的主要缺陷在于它与震源的物理特性没有直接的联系，并且由于“地震强度频谱的比例定律”（The Scaling Law of Earthquake Spectra）的限制，在震级7左右即会产生饱和效应，使得一些强度明显不同的地震在用传统方法计算后得出的里氏地震震级（ML）数值却一样。到了20世纪中后期，地震学者普遍认为这些传统的地震震级表示方法已经过时，转而采用物理含义更为丰富，更能直接反应地震过程物理实质的表示方法即矩震级。地震矩规模是由加州理工学院的金森博雄教授于1977年提出的。地震矩规模能更仔细的描述地震的物理特性，如地层错动的规模和地震的能量等。地震震级与地震烈度是不同的概念。地震烈度（例如麦加利地震烈度）是表示地震破坏程度的标度，与地震区域的各种条件有关，并非地震之绝对强度。下表列出的是不同里氏震级（ML）的年均发生次数和震中地区的影响：（数据来自美国地质调查局。需要注意的是由于地震影响还受当地地质条件等因素的影响，表中描述的是极端影响）历史纪录中最强烈的地震是1960年5月22日的智利大地震，矩震级为9.5。里氏震级与能量关系的等式如下：log 10 ⁡ E = 4.8 + 1.5 M . {displaystyle log _{10}E=4.8+1.5M.}从以上等式可得出，规模每相差1.0，释放的能量就相差101.5倍，即31.6227766...倍，约32倍；每相差2.0，释放的能量则相差103倍，即1000倍。下表列出的是不同级别的地震释放的能量相当于的三硝基甲苯当量（1吨TNT炸药能量约为4.184×109焦耳）：（注意，此表中三硝基甲苯当量与实例严重不符，其正确性有待考证）