請問震度 - 地球科學討論

※ 引述《apejun (apej)》之銘言：
: 對這方面沒研究，
: 但基本知道震度
: 是為了區分地底能量釋放後形成之地震
: 對地表人類與財產可能損害的程度做出量化與分級。
: 因為沒真正了解過，

震度的簡單定義就是"地表"在地震時搖晃的程度。首先要了解的是:

震度的出現比地震規模的概念來的早，最早是用人類的感知，容易觀察到的現象
以及建物、地表破壞的方式進行分級。採用地表最大加速度或是最大速度等方式
都是後來的作法。因此現在的計算與分類其實有點像要去擬合過往的標準而做的

: 所以一直以來都把地表地震想像為簡諧運動
: 而方向可能是任何水平方向、垂直、甚至斜的...或橢圓形軌跡？！
: 也覺得在任何分力下位移的兩側端點速度為零時加速度最大
: 在中間速度最大時反而不受力
: 最近查資料才發現震度的分級確實與加速度有關

震度(震感)的分級跟最大加速度與最大速度的對數值都有直接的正相關，
最大加速度(PGA)對人體感覺的分辨程度還比最大速度(PGV)來得更好。
但是因為加速度的測量可以是非常高頻的，所以在儀器高頻測定能力進步之後
我們可以發現最大的"瞬時"加速度可以到非常大的值(e.g. > 1g)，但因為作用
時間太短而不會產生相應的破壞。因此如果單用PGA(地表最大加速度)的話對於
高震度的描述容易會有失真的現象。因為地表最大速度會是加速度的累計結果
在這個時候加速度作用"時間"的效應就可以被考量進去，因此在大震度的狀況下
用PGV做計算出來的震度結果會跟建物破壞有比較直接的相關，因此現在的震度
分級計算會開始採用混合PGV跟PGA的計算方式

以氣象局現在用的震度計算法則來說，新的計算方式是

if I <= 4
I = 2.00*log10(PGA)+0.79
if I >= 5
I = 2.14*log10(PGV)+1.89
end

這兩個都是統計回歸出來的結果。

: 首先想請教這加速度的測量概念是與簡斜運動的最大加速度相同嗎？
: 另外為什麼除了日本以外，其他國家的震度都與速度有關呢？

其實都有關，但是因為地震儀的種類跟測量方式的不同，如果我沒記錯的話
加速度的測定比較簡單。

: 直覺上不是加速度造成物體受力形成破壞，所以一切的衡量標準都是加速度嗎？
: 最後想請問為什麼日本311大地震只有栗原市被歸類為7級
: 其他都是6級強以下？
: 畢竟仙台也有測得1000cm/s2以上之地表加速度
: 而日本把400cm/s2以上視為7級
: 還請不吝解惑
: 感恩

沒仔細看過311的震度分布紀錄，但是這有幾種可能:
1. 這個震度分布是按照JMA震度的建物破壞程度做定義的
2. 這個高PGA的持續時間沒有超過0.3秒
3. 這個震度是區域測定的平均值，而非單一測站所最高值

這些細節要去讀一下研究文章才會知道。

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