在地震信息的播報中，最少不了的元素就是震級了。震級是表示地震能量大小的一個量，是地震的基本參數之一。

但就是這大家習以為常的震級，其實計算起來一點都不簡單，而且“玩法”很多，結果還不大一樣。

“震級”這個術語自1935年提出後，便得到了廣泛認可，各國和國際地震機構都根據自身的情況建立了不同的經驗公式。

一個地震的震級用不同公式計算，這還怎麼玩？

首先咱們要搞清楚，為啥一個震級可以由不同的公式推導，震級咋就那麼特殊呢？

震級的計算它不像“距離=時間×速度”一樣有唯一對應的公式，從本質來說，它同咱們學到的勾股定理、圓面積公式等等各種公式不同，計算震級依靠的是經驗公式。

何為經驗公式？

就是從過往數據中總結出來的，不是通過完整的理論推導而得到的函數公式。

在獲得大量的地震觀測數據之後，我們找到可能影響震級的測量參數，通過大量地震實例去求得地震能量和測量參數之間的函數關系。在實際推導、求解的過程中，可能會出現不止一個最優解，就會産生很多的經驗公式，它們體現了地震能量與震級之間各不相同特點，因此也就有地方性震級、面波震級、體波震級等不同的震級計算方式。這些都屬于傳統震級。

在《“消失”了的裡氏震級》中，我們曾經提到，傳統震級有一個無法解決的痛點是“震級飽和”，為解決這個問題，因此又發展出了“沒有上限”的現代震級。

現代震級

現代震級中分為矩震級和能量震級，後者與震源物理參數，即輻射的地震能量有關，用Me表示，實質上就是用地震能量來表示地震的大小。

而作為現代震級的一種，矩震級Mw是利用地震矩（一個描述地震發生時的力學強度的物理量，類似于力矩的概念)的大小确定震級。然而求地震矩要用到地震波反演求解地震震源參數，反演的過程确實也可能指向多個解，中間也有很多不确定性。地震矩也像一盒巧克力，吃到之前它什麼味兒我們也不敢打包票。

所以，我們現在為什麼還要在有了傳統震級三劍客後，研究人員還要發展出現代震級的類型呢？

當然是有用。

額……聽君一席話，勝如一席話。

傳統震級是用“單一頻率”地震波（P波、S波或面波）的振幅A和周期T測定的震級。常用的有地方性震級ML、面波震級MS和體波震級mb。

現代震級是用斷層破裂面的面積S、斷層平均位錯量D、震源輻射地震波能量ES等震源物理參數測定。

咱們常說抛開現象看本質，看看兩者的差别，如果說地震波的震級和周期（傳統震級）是趨向于現象的話，斷層破裂面的面積、斷層平均位錯量、震源輻射地震波能量等參數（現代震級）則更接近于地震發生那一刻錯動和破裂的本質。

與傳統的震級相比，現代震級最大的“殺手锏”在于它沒有“震級飽和”。

震級飽和

就像你無法用水銀體溫計去測量煮沸的開水是多少度，因為體溫計測量的上限就是42度，最高顯示就是42度，達到了震級飽和，無論地震的能量再大，震級也不會發生變化。

矩震級則不存在這個問題。比如，1964年的美國阿拉斯加地震，矩震級Mw達9.1，但面波震級Ms僅8.4，體波震級mb隻有6.2；2011年的日本東北地震，矩震級Mw達 9.0，但面波震級Ms僅8.3，體波震級mb則隻有7.2。大量巨震的實例都證明了傳統震級的飽和現象。因此，在對待一些大震巨震時，國際上通常采用矩震級來标識地震的震級。

總結來說，矩震級Mw和能量震級Me都是與面波震級MS“對接”的震級，當面波震級MS沒有達到震級飽和時，二者與MS基本一緻，當面波震級MS達到震級飽和時，矩震級和能量震級，就會接過面波震級“未完成的使命”，如實反映地震的真實能量大小。

資料參考：

《震級測定技術的發展與展望》劉瑞豐

地震震級何其多！ML、Mb、mB、Ms、Mw如何區分？

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