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(jīng)過中國地震局正式發(fā)布,汶川地震的震級最終修訂為M8.0級,為什么地震震級在地震發(fā)生后被多次修改。網(wǎng)站編者特地向地震觀測方面的專家陳會忠研究員了解情況。
據(jù) 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(fù)雜的過程,考慮到地震特別是重大地震的結(jié)果要快速報告政府和公眾,因此,世界各國在地震參數(shù)的確定和發(fā)布上,大部分都采用多次修訂、發(fā)布,自動處理和人機(jī)結(jié)合的方式。
我國的地震部門在地震的報告產(chǎn)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,采用的觀測臺站的數(shù)量也不一樣。因此,對于同一個地震的位置、震級等參數(shù)也可能有一些的差異。
對于特大地震,中國地震局是本著極其認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度,需要綜合全國甚至是境外大量地震觀測臺站的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析并最終進(jìn)行確認(rèn)的。對于這次汶川地震,有網(wǎng)友在5月12日就發(fā)現(xiàn)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、省地震局的地震臺網(wǎng)處理的結(jié)果。實(shí)際上不同的地震臺站由于所處的位置對地震波的衰減和響應(yīng)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(yuǎn)離震中的臺站,差異較小,一致性也比較好。全球地震臺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(xì)分析需要盡量多的地震臺測定,然后取平均的結(jié)果,使用臺站越多就越準(zhǔn)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(shù),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(dá)的臺站數(shù)據(jù),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(jié)果,如果跟蹤大家發(fā)現(xiàn)他們的誤差較大,甚至有時會出現(xiàn)錯誤。比如美國地質(zhì)調(diào)查局初訂面波震級為7.8(后修改為7.5又改回),在第二天震級被修訂矩震級Mw7.9;歐洲地中海地震臺網(wǎng)中心初訂矩震級是Mw7.5,修訂為矩震級Mw7.9;日本氣象廳測定面波震級是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(yán)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(xiàn)在最終修訂為M8.0。中國地震局(中國地震臺網(wǎng)中心)能夠在地震發(fā)生后12分鐘內(nèi)確定了地震震中位置和比較準(zhǔn)確的震級大小,還是比較出色地完成了大地震速報的任務(wù),這也為黨和政府快速反應(yīng)提供了第一手的資料。中國地震局也在地震后作出了相應(yīng)和緊急處置,于15:03即宣布啟動一級地震應(yīng)急預(yù)案,中國國際救援隊也自建隊以來第一次全隊全體集結(jié),于19:45從北京南苑機(jī)場起飛趕赴災(zāi)區(qū)。
汶川至北京的距離大約1530公里,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(dá)。因此,速報的震級測定只能使用距震中較近的地震臺。要知道12分鐘地震波首波還沒有到達(dá)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臺,震級就會出現(xiàn)一些誤差。
在特大地震發(fā)生后,按照有關(guān)地震速報、地震震級發(fā)布的技術(shù)流程,中國地震局組織中國地震臺網(wǎng)中心收集、分析更多的數(shù)據(jù)對汶川地震結(jié)果進(jìn)行最終的修訂,這和國際上各國地震臺網(wǎng)的做法是一致的,也是科學(xué)的。最明顯的例子是2004年蘇門答臘地震,美國地質(zhì)調(diào)查局開始至測定為6級多,后修改為8.1級,第三天修訂為8.9級,幾個星期后確定為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(wǎng)站編者還電話連線了中國地震預(yù)測研究所、中國地震局地球物理研究所研究員,中國科學(xué)院院士陳顒先生。據(jù)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(xué)依據(jù)的。一個有力的證據(jù)就是,他從網(wǎng)上查閱了一個經(jīng)典德國地震臺的資料,這個地震臺在唐山地震時就已經(jīng)采用數(shù)字化儀器并投入工作,現(xiàn)在還在使用。從這個臺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于唐山,說明汶川地震比唐山地震更大。
德國GRA1地震臺臺站(,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(qiáng)。

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,中國地震臺網(wǎng)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。中國地震臺網(wǎng)中心制圖)