到了現在,大家都應該聽說了「王老師」預言的 5/11 超級 14 級地震,這和目前記錄上最強的智利地震的 9.5,或是稍早一段日子的日本東北大地震的 9.0 相比可是大了不少。只是,這個數字究竟代表了什麼?規模到底是怎麼計算的?規模到 14 的地震有可能嗎?

我們常說的「芮氏地震規模」中的芮氏指的是美國地震學家 Charles Richter。在 Richter 之前,唯一存在的地震分級制度是由義大利火山學家麥加利(Giuseppe Mercalli)在 1902 年修定的「麥加利地震烈度表」。這個烈度表完全靠特定地點受到的影響做為量測單位,例如 4 度是「盤、窗、門碰撞作響,感覺如重型卡車經過,晚上睡覺的人可能被驚醒」; 8 度是「煙囪、紀念碑、塔、牆倒塌,重型傢具移動」;10 度是「一些木造建築物毀壞,大多數建築物連同地基毀壞」等等。這個烈度表或許可以直覺地反應出一個地震的破壞力,但卻因為容易受到諸如房屋結構強度、人口密度、與震央距離等因素的影響,無法做為地震和地震之間直接比較的基準。因此當加州理工大學準備為地震頻仍的南加州地區設立一套合理的地震強度分級系統,以便進行大地震和小地震之間的頻率比較分析時,從 1927 年起便在卡內基擔任研究助理的 Richter 與加州理工的地震學家 Beno Gutenberg 合作,為加州理工設計一個有絕對比較性的地震量表。Richter 和 Gutenberg 研究出來的方法,是測量地震波所推動的土量 -- 就像一顆球掉進水裡後會產生的波紋是被推動的水量一樣,地震搖動的地面位移量也可以是個不錯的比較依據。用極度簡化的方式來說,芮氏地震規模量的是地震波的振幅(也就是我們常看到地震儀在紙上畫的線的幅度),以距離震央 100 公里遠的距離下,振幅 1µm 做為「規模零」。從這個數字開始,振幅為十倍時,規模增加一。Richter 選一個這麼小的數字,是為了讓地震的規模不致於變成負的(如果振幅只有零級的 1/10,那規模會變 -1),在 Richter 設定的當時儀器只能測到規模三以上的地震,不過隨著儀器愈來愈進步,目前測到規模為負的地震也已經是家常便飯的事了。


反推回去,這個大概只能測到規模七的地震?

Richter 在 1936 年轉往加州理工任教,並持續和 Gutenberg 發展出了多種規模的計算方式,這些測定方式用的計算基礎不同,但都將量表設定到和原始的芮氏地震規模一致,因此一般都統稱為芮氏地震規模,例如對岸用的 Surface wave magnitude。不過這些規模測定法有其缺點,除了對長距離外(600km 遠以上)發生的地震會有偏差之外,規模大於 6.5 的地震常常不是發生在一個定點,而是沿著一條斷層破裂 -- 這時搖動的時間會增長,單一定點測到的振幅卻不會增加。這樣的地震顯然用振幅來判斷就是不合適的了。台灣大概因為地方小,大地震也不是那麼多,所以用的是最原始的那種芮氏地震規模。


而且螢幕和主機還會為了按左邊的 Ctrl 還是右邊的 Ctrl 吵架...

那碰到長斷層破裂的大地震時怎麼辦呢?為此,加州理工的地震學家金森博雄和 Thomas Hanks 提出了另一種地震規模的表示方法,稱為「矩震級」。矩震級簡單來說,用的是斷層物質的強度、斷層的滑動量和斷層面積等物理數據,去反推地震一共釋放了多少能量。矩震級是故意調整成在中等強度的地震(約規模 5 左右)會和芮氏地震規模的數據相當,不過往上並沒有上限,所以近期的大地震的規模其實大多是用矩震級表示,而非芮氏地震規模。不過矩震級在小規模的地震,特別是深層地震就比較難使用了(很多數據無法可靠地取得),因此在小規模、地區性的地震上,一般來說都還是採用芮氏地震規模居多。

特別值得一提的是,地震波的振幅是每一級十倍的增加,但地震的能量卻是每一級約 32 倍的增加。因此規模八的地震能量是規模七的 32 倍,規模九的地震能量則是規模七的約 1000 倍。用同樣的倍數下去算,預言的規模 14 地震能量大約是日本東北大地震的 3200 萬倍。170 公尺高的海嘯?事實上我找到了一個很有趣的網站,是你可以自已輸入各種小行星的數據來撞地球。以滅絕恐龍的那顆直徑 12 公里的小行星為例,釋放的能量大約等同於 103 兆噸的 TNT,或... 才規模 11!?那如果要拼到規模 14 的話...竟然要一顆直徑 400 公里的小行星


早安,地球

產生的總能量約等於 38 京噸的 TNT,而蒸發全世界的海洋也只需要 20 京噸的 TNT。所以不會有海嘯,因為全世界的海洋都已經他X的蒸發了啊!雖然不知道 5/11 會不會有大地震或世界末日(嘿,這種事誰知道呢),但有一件事是肯定的:如果真的來個規模 14 的地震(或同等能量的事件),王老師您在山上的小貨櫃屋是絕對撐不住滴~