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zhangxiaodao

银虫 (小有名气)

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[求助] 求助，一个关于地震学的问题

背景：我们查资料得到地震释放的地震波能量E与震级M有如下经验关系式：
lgE=2.4Mb-1.2……(1)
lgE=1.5Ms+4.8……(2)
lgE=1.5Mw+4.8……(3)
其中E为能量，单位是焦耳（J）；Mb为体波震级，Ms为面波震级，Mw为矩震级。智利地震的矩震级Mw=8.8，代入(3)，得出E=10^18J
我们查阅相关资料，得到矩震级Mw （Moment Magnitude）公式由Hanks和Kanamori 1979年提出：
Mw=2/3 Log10Mo-6.07
M0——Seismic moment 地震矩[Nm]
地震矩是个标量，是体变势和剪切模量的乘积。
问题：体变势应该是通过布置在有效范围内的地震台网测得，但是这种通过测点反演分析地震事件位置、大小和时间的方法是否考虑了地震波在传递过程中的衰减？即公式(3)得到的能量是否已经考虑了这种弹性波的衰减？
地震后，一部分能量应该是以热能、光能或其他形式就地被吸收，另外一部分以弹性能释放到有限范围内，从而被地震台网接收到。如果没有考虑地震波传递过程的衰减，那么计算得到的能量应该远远小于实际地震释放的能量吧？

谢谢谢谢

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1楼2011-09-01 12:37:55

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winsum

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【答案】应助回帖

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zhangxiaodao(金币+5): 2011-10-15 21:17:12
zhangxiaodao: 回帖置顶 2011-12-25 16:48:23
zhangxiaodao(金币+30): ★★★很有帮助 2011-12-25 16:48:46

体波和面波震级的确定是考虑了距离和衰减等多方面因素的经验性震级，是通过测量不同距离、方位向的记录地震波极大值并通过计算得到的，因此其定级是已经考虑到衰减的因素了。
矩震级是通过一定范围内的地震台网对主震及后续余震的监测（反演）获得地震断层的面积以及滑动量（两者乘积即为上文中提到的体变势），这个计算中衰减的影响不大，其定级能够较为合理地反映地震的大小。
另：体波随距离有明显的衰减，而面波的衰减较弱，矩震级的定级结果一定范围内与面波震级类似，并拓展了面波震级的范围。
说到（1）（2）（3）公式中的能量E，这个是指地震辐射能，也就是地震波的能量，这些能量关系是经验性的，其中体波和面波的能量关系仅仅在一定震级范围内适用（中等震级较好），而矩震级的能量关系适用范围较广。
地震中的能量仅有一小部分通过地震波释放出来，理论上重力势能，弹性势能，热能都应该占较大，不过热能至今都未能有效观测到。

希望有用。