汶川地震震級修訂始末(國家地震局專訪)

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導讀5月12日 四川汶川大地震讓國人動容、讓世界震驚。在18日下午,經過中國地震局正式發布,汶川地震的震級最終修訂為M8.0級,為什麼地震震級在地震發生後被多次修改,記者特向地震觀測方面的專家陳會忠研究員了解情況。 據陳會忠教授解釋,地震震級的精確測定特別是特大地震的精確測定是比較復雜的過程,考慮到地震特別是重大地震的結果要快速報告政府和公眾,因此 ...

5月12日 四川汶川大地震讓國人動容、讓世界震驚。在18日下午,經過中國地震局正式發布,汶川地震的震級最終修訂為M8.0級,為什麼地震震級在地震發生後被多次修改,記者特向地震觀測方面的專家陳會忠研究員了解情況。

據陳會忠教授解釋,地震震級的精確測定特別是特大地震的精確測定是比較復雜的過程,考慮到地震特別是重大地震的結果要快速報告政府和公眾,因此,世界各國在地震參數的確定和發布上,大部分都采用多次修訂、發布,自動處理和人機結合的方式。

我國的地震部門在地震的報告產出上分為速報、日報和終報等多種報告形式,在不同的報告中對處理的時間要求不同,采用的觀測台站的數量也不一樣。因此,對於同一個地震的位置、震級等參數也可能有一些的差異。

對於特大地震,中國地震局是本著極其認真負責的態度,需要綜合全國甚至是境外大量地震觀測台站的數據進行綜合分析並最終進行確認的。對於這次汶川地震,有網友在 5月12日 就發現出了多個震級,新聞報道有8.0、甚至8.2等的說法,這些震級的來源多半是由地方、省地震局的地震台網處理的結果。實際上不同的地震台站由於所處的位置對地震波的衰減和響應不一樣,采用的地震儀器頻帶不同,測定的震級是會有差別的,有的差別還比較大。一般來說,遠離震中的台站,差異較小,一致性也比較好。全球地震台站測定這次地震的震級從7.5到8.3都有,甚至還更大。因此精細分析需要盡量多的地震台測定,然後取平均的結果,使用台站越多就越准確。地震速報,特別是大地震速報,要求的是快速測定地震參數,為了快速向政府和公眾通報震情,速報測定往往是選擇地震波先到達的台站數據,震級測量的誤差會大一些。

國外地震速報的也是這樣,有時為了快,甚至直接采用自動定位的結果,如果跟蹤大家發現他們的誤差較大,甚至有時會出現錯誤。比如美國地質調查局初訂面波震級為7.8(後修改為7.5又改回) ,在第二天震級被修訂矩震級Mw7.9;歐洲地中海地震台網中心初訂矩震級是Mw7.5,修訂為矩震級Mw7.9;日本氣像廳測定面波震級是M7.9,俄羅斯測訂的面波震級是M8.0。

我國的地震速報,特別是大地震速報要求比較嚴格,我國大地震一直使用面波震級,這次地震的震級速報確定為M7.8,現在最終修訂為M8.0。中國地震局(中國地震台網中心)能夠在地震發生後12分鐘內確定了地震震中位置和比較准確的震級大小,還是比較出色地完成了大地震速報的任務,這也為黨和政府快速反應提供了第一手的資料。中國地震局也在地震後作出了相應和緊急處置,於15:03即宣布啟動一級地震應急預案,中國國際救援隊也自建隊以來第一次全隊全體集結,於19:45從北京南苑機場起飛趕赴災區。

汶川至北京的距離大約 1530公裡 ,地震波首波,也叫初至波傳播所需時間約4分鐘,而測定震級需要的最大振幅的地震波至少需要7分鐘左右才能到達。因此,速報的震級測定只能使用距震中較近的地震台。要知道12分鐘地震波首波還沒有到達美國和歐洲,地震波首波傳遍全球須要20多分鐘。測定震級所需要的面波時間就更長了。在這種情況下地震速報只能選擇離震中位置較近的少量地震台,震級就會出現一些誤差。

在特大地震發生後,按照有關地震速報、地震震級發布的技術流程,中國地震局組織中國地震台網中心收集、分析更多的數據對汶川地震結果進行最終的修訂,這和國際上各國地震台網的做法是一致的,也是科學的。最明顯的例子是2004年蘇門答腊地震,美國地質調查局開始至測定為6級多,後修改為8.1級,第三天修訂為8.9級,幾個星期後確定為9.3級。由此可以說中國地震局修訂汶川地震震級是合理的。

為了求證陳會忠研究員的說法,網站編者還電話連線了中國地震預測研究所、中國地震局地球物理研究所研究員,中國科學院院士陳顒先生。據陳院士說,中國地震局將汶川地震震級修訂為8.0級是有科學依據的。一個有力的證據就是,他從網上查閱了一個經典德國地震台的資料,這個地震台在唐山地震時就已經采用數字化儀器並投入工作,現在還在使用。從這個台站記錄到的唐山和汶川兩次地震的資料比較,汶川地震的振幅要大於唐山,說明汶川地震比唐山地震更大。


德國GRA1地震台台站(,49.7°N,11.2°E)記錄的汶川和唐山地震的波形比較圖
該圖上半部分為唐山地震記錄(震中距=70.417°),下半部分為汶川地震記錄(震中距=68.337°) 。對比兩次地震的震動記錄,可以看出汶川震動比唐山要強。


汶川8.0地震的地震波P波在中國理論傳播時間圖
(上圖顯示了汶川地震的地震波傳播到中國全境的時間情況,中國地震台網中心制圖)


汶川8.0地震的地震波P波理論傳播時間圖
(上圖顯示了汶川地震的地震波傳播到全球的時間情況。中國地震台網中心制圖)


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