地震持续时间震级(英语:earthquake duration magnitude)是一种地震度量,缩写为MD。用记录振动持续时间测定震级,比用最大振幅测定震级能更好地符合实际情况。例如,对于限幅不太明显的地震,用最大振幅法测得的震级显然偏小,而用振动持续时间来测量震级却是比较可靠的。
发展历史
地震持续时间震级的概念首先由Bisztricsany于1958年提出。早期的数字地震记录一般采用12位或16位A-D转换,动态范围大约分别为66dB和90dB,用这些仪器记录地方强震时往往会出现限幅现象。在实际观测中,同一个地震,当各个台站的放大倍数比较一致时,各台记录的振动持续时间也比较一致。一般地,地震规模越大,振动持续时间越长;地震规模越小,振动持续时间越短。除此之外,振动持续时间在一定距离内几乎和震中距无关。因此,根据振动持续时间与地震强弱的依赖关系,就可以用振动持续时间作为一个新的标度去测定地震规模。不过,随着技术发展,目前建设的数字地震台站采用的是24位A-D数据转换,动态范围为120至140dB,对强震的限幅现象已不是主要问题。
1975年,赫尔曼(R.B.Herrmann)提出了针对地方震的持续时间震级计算公式。1977年,持续时间震级得到学术承认,被列入中国国家地震局地球物理研究所《地震观测业务手册》。
计算方式
地震持续时间震级的基本关系式为M_D = C_0 + C_1\log_{10}\tau + C_2\Delta,即1975年赫尔曼提出的持续时间震级计算公式(M_D = a_0 + a_1\log_{10}D + a_2\Delta)。式中,D为持续时间,单位为秒;\Delta为震中距,单位为千米;a_0、a_1和a_2是在一定范围内(ML<4.5)的常数;a_0与地震仪器的放大倍数或灵敏度有关,一般为0.5~1.0;a_1与地震仪器的频带宽度有关,约等于2.0,一般为1.7~2.6;a_2数值较小,当震中距小于200千米时可以忽略不计。其中,可以通过线性拟合得到a_0和a_1,但各个地区不同仪器的a_0和a_1数值不同,不可直接套用。对于地方震,地震信号的持续时间主要由尾波长度决定。尾波持续时间是从P波开始,到振动衰减至与干扰背景相当为止之间的时间长度。
参考来源
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