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日本气象厅震度等级

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日本气象厅震度等级
2011年3月11日发生的东北地方太平洋近海地震的震度分布图。宫城县栗原市观测到计测震度6.67,即震度7。

日本气象厅地震烈度表(日语:気象庁震度階級きしょうちょうしんどかいきゅう kishōchō shindo kaikyū */?,台湾译名为日本气象厅震度等级[1][2],是日本采用的表示地震烈度地震度量,目前仅在日本国内使用。韩国曾有一段时期采用过,而台湾震度分级则取自日本的震度等级[3]。不同于矩震级黎克特制地震震级以一个数字描述地震的震级(地震的能量),日本气象厅震度度量描述某一具体位置的摇晃程度。所以,每个地点量得的震度都可以不同。

截至2024年5月16日 (2024-05-16),在日本全国范围内被日本气象厅用于震度观测的观测点共有4,374个,其中属于气象厅的有671个,属于自治体的有2902个,属于防灾科学技术研究所的有801个。[4]

历史

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日本仅占世界总面积的0.25%,但1996年至2005年间,日本发生6级以上地震的次数占世界的20.8%[5]。1884年,日本气象厅的前身中央气象台首先发表一个四级震度表,包括:微震、弱震、强震、烈震。1898年增补为微震(感ナシ)、微震、弱震(弱キ方)、弱震、强震(弱キ方)、强震、烈震七个等级。

1908年,又增加了与各等级相对应的现象的文字描述。1936年,《地震观测法》开始施行,七个震度等级改称为:无感、微震、軽震、弱震、中震、强震、烈震。[6]

因为震度6未能描述1948年6月28日福井地震中超过90%房屋倒塌的受灾程度,1949年1月通过的地震观测法增设震度7,从0至7共八个等级。震度7列入了“房屋倒塌率30%以上”的标准,但其制订的详细过程仍然不明[7]。八个级别分别是:无感、微震、轻震、弱震、中震、强震、烈震、激震。

1995年阪神大地震后,因为震度5和震度6的地方过多,被批评导致评估地方受灾程度出现过轻或过重的情况,为了提升救灾效率和重建工作,需要更细致的分级。所以1996年10月1日起震度5和震度6分别被细分为两个等级,共十个等级:0、1、2、3、4、5弱、5强、6弱、6强、7,而且微震轻震之类的名称被取消,沿用至今。[8][9]另外从1996年4月开始,气象厅发布的震度由根据人的体感得出改为由震度计观测得出。

引发震度7的摇晃并被监测到的地震迄今只有七次,分别是1995年的阪神大地震(兵库县南部地震)、2004年的新潟县中越地震、2011年的东北地方太平洋近海地震、2016年的熊本地震(前震和主震均达震度7)、2018年的北海道地震以及2024年的能登半岛地震

计测震度

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计测震度是指由震度计测定的,将地震动的强弱数值化的震度。依照日本气象厅的规定,震度由震度计观测到的计测震度对应得出,对应关系如下节的表所示。1996年以前,日本气象厅向公众发布的震度都是由观测点的职员的体感得出。为了更迅速地向公众提供地震速报等服务,以及为了减轻主观因素对震度观测的影响,气象厅对震度进行计测化,即由地震计的观测数据得出震度。

特点

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  • 使用东西、南北、上下3个方向的加速度波形
  • 考虑地震对建筑物造成的损害,用来进行的计算的地震动的周期范围扩大
  • 考虑地震动的持续时间

计算方法

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  • 对东西、南北、上下3个方向的加速度波形进行傅里叶变换,得到3个频谱
  • 对3个频谱分别消除噪声
  • 对3个频谱进行逆傅里叶变换,得到3个新的加速度波形
  • 对3个波形进行合成,得到1个合成加速度
  • 对合成加速度取持续时间为0.3秒的部分,并取绝对值
  • 根据公式计算
  • 四舍五入保留两位小数,再舍去小数点后第二位,得到计测震度

震度说明

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气象厅震度等级由震度0至震度7,以震度7为最强。麦加利地震烈度有时亦一并使用,但在日本很少这样做。

震度表[10]
震度 计测震度 人的感受[11] 屋内情形[11] 屋外情形 木屋 钢筋混凝土建筑 维生管线 地面和斜坡
0 0–0.4 人感觉不到摇晃
1 0.5–1.4 室内有人感到轻微摇晃
2 1.5–2.4 室内大部分人感到摇晃 电灯等悬吊物轻微摇晃
3 2.5–3.4 室内几乎所有人感到摇晃 碗橱里的餐具有的发出声音 电线有少许摇晃。
4 3.5-4.4 几乎所有人感到害怕 电灯等悬吊物大幅摇晃,底座不稳的物品有的倾倒 电线大幅度摇晃,路上行人和驾驶者都感受到摇晃。
5弱 4.5-4.9 大部分人感到恐怖,感觉想抓住稳固的物体 碗橱里的餐具、书架上的书籍有的掉落 行人可见电灯柱摇晃。部分玻璃窗破裂堕下,非钢筋混凝土的砖墙倒塌,道路受损。 防震不良的房屋,部分会有墙身或柱子损坏。 防震不良的房屋,部分会有墙壁出现裂痕。 有安全装置的管线会截断部分家居的气体燃料供应。较少见的情况亦包括水管被破坏以致食水供应受阻,部分房屋电力供应中断。 部分松软土壤出现裂痕,部分山区斜坡出现损坏及落石。
5强 5.0–5.4 大部分人感到行动不便 未固定的家具有的倾倒 大部分时候,非钢筋混凝土的砖墙倒塌,墓碑倒下。很多汽车因为难以驾驶而停下。安装不稳固的自动售卖机也倒下来。 部分耐震能力较差的房屋,墙壁和柱子受严重损毁和倒塌。 部分耐震能力较差的房屋,墙壁、横梁和柱子出现大裂痕,耐震能力较强的房屋墙壁亦出现裂痕。 部分气体燃料管道和水管受损,部分地区的气体燃料和食水供应中断。 部分松软土壤出现裂痕。山区斜坡出现损坏及落石。
6弱 5.5–5.9 站立困难 门有时打不开。墙壁的砖块或窗玻璃可能破损或掉落 部分房屋的墙面砖和玻璃窗受损下堕。 部分耐震能力较差的房屋倒塌。耐震能力较强的房屋,墙壁和柱子亦受损。 部分耐震能力较差的房屋,墙壁和柱子损毁。耐震能力较强的房屋,墙壁、横梁和柱子亦出现大裂痕。 气体燃料管道和水管受损。在部分地区气体燃料和食水供应中断,电力供应亦可能中断。 部分地面出现裂痕,并发生山泥倾泻
6强 6.0–6.4 不能站立,左摇右摆 几乎所有未固定的家具发生移动,多数倾倒 大部分房屋的墙面砖和玻璃窗受损下堕。大部分非钢筋混凝土的砖墙倒塌。 大部分耐震能力较差的房屋倒塌。有时耐震能力较强的房屋亦严重受损。 部分耐震能力较差的房屋倒塌。部分耐震能力较强的房屋,墙壁和柱子损毁。 主要的气体燃料管道和水管受损。部分地区电力供应中断。有时候大范围地区的气体燃料和食水供应中断。 部分地面出现裂痕,并发生山泥倾泻
7 6.5 或以上 被剧烈摇晃以致无法凭自己的意思移动。 几乎所有未固定的家具发生移动、倾倒、跳起 大部分房屋的墙面砖和玻璃窗受损下堕。部分钢筋混凝土的砖墙倒塌。 部分耐震能力较强的房屋亦严重受损并倒塌。 部分耐震能力较强的房屋亦严重受损并倒塌。 大范围地区的电力、气体燃料和食水供应中断。 地面被大量的裂痕所扭曲,山坡受损和发生山泥倾泻,整体地貌亦可能改变。

应用

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当地震发生时,日本气象厅将地震烈度,地震震中,是否有海啸的风险等以“地震消息”形式对外发表。其中,以下列出与地震烈度相关的数据[12]

  • “震度速报” - 地震发生后约1分半,公布地震烈度3以上的报告地域名注1
  • “震源及震度关联消息” - 当地震最大烈度达3以上时,将震度3以上的报告地域名和市区町村名、预计震度5弱以上但尚未判明的市区町村名注2予以公布;
  • “各地震度关联消息”:当震度1以上时,将1个以上地震强度的地震烈度观测点和预计震度为5弱以上的观测点予以公布;
  • “其他消息” :根据情况,如发生频繁地震时,将震度1以上的地震发生次数予以公布。
  • “推计震度分布图” :地震烈度5弱以上时,为震度4以上的地震烈度分布提供详细的分布图。
注1:“报告地域名”分为各都府县的若干地区和北海道的三十多个分区[13]截止2014年4月8日,气象厅将全日本被划分为188个报告地域[14]
注2:“市区町村名称”是指基础自治体下的每个市町村特别区政令指定都市下的每行政区。当地区有多个地震烈度观测点时,其中最大的观测点的地震烈度被公布为市区町村的地震烈度。

气象厅

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2013年3月7日,为了适应色盲患者的情况,日本气象厅将主页上公布的地震信息配色方案予以修改。原本气象厅采用红色x标记震中(x),但2013年3月6日起改为添加一个带有黄色框架的红色x标记。此外,地震烈度则以不同颜色表示。震度7为紫色)、震度6强为深红色)、震度6弱为红色)、震度5强为橙色)、震度5弱为黄色)、震度4为米白色)、震度3为青色)、震度2为水色)、震度1为白色[15]

广播电视机构

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对于NHK而言,当地震震度低于2时,会在区域广播网播发“地震消息”。而当地震震度超过3时,就会在全国广播网播发地震速报。NHK在震度5弱以上时称“强烈地震”(日语:強い地震)、震度4时称“较强地震”(日语:やや強い地震)、震度3时称“地震”。

每个电视台在播发地震烈度分布图时会使用气象厅发出的地震消息、震度速报内的详细震度信息,对188个报告区域的震度加以注明,但各电视台所使用的配色则有所不同。

各电视台震度配色方案
震度 7 6强 6弱 5强 5弱 4 3 2 1
NHK [16] 7 6+ 6- 5+ 5- 4 3 2 1
NNN [17] 7 6+ 6- 5+ 5- 4 3 2 1
ANN(全日本新闻网) 7 6强 6弱 5强 5弱 4 3 2 1
JNN [18] 最大震度7时
最大震度6强时
最大震度6弱时
最大震度5强时
最大震度5弱时
最大震度4以下时
TXN(东京电视网)[19] 7 6+ 6- 5+ 5- 4 3 2 1
FNN(富士新闻网) [20]※1 7 6强 6弱 5强 5弱 4 3 2 1
两者都显示地震发生时间。
※1:仅用于富士电视台新闻画面。

与其他震度的关系

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与中国(CSIS)、美国(MMI)仪器烈度标准的比较

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时任福建省地震局局长、地震学者金星团队的研究指出,日本(日本气象厅计测烈度)、美国(基于ShakeMap标准计算的麦加利地震烈度)、中国大陆(中国地震烈度表)三种不同的烈度标准可以统一地换算为由有效峰值加速度Am表示的关系,具体如下[21]

中、美、日仪器烈度标准的对应关系
中国(CSIS) 美国(ShakeMap) 日本(计测烈度) 日本(对应烈度等级)
I度 <2.0 <0.8 烈度0
烈度1
II度 2.0~2.6 0.8~1.5 烈度1
烈度2
III度 2.6~3.2 1.5~2.1 烈度2
IV度 3.2~3.9 2.1~2.8 烈度2
烈度3
V度 3.9~4.6 2.8~3.5 烈度3
VI度 4.6~5.7 3.5~4.2 烈度4
VII度 5.7~6.5 4.2~4.9 烈度4
烈度5弱
VIII度 6.5~7.4 4.9~5.6 烈度5强
烈度6弱
IX度 7.4~8.2 5.6~6.3 烈度6弱
烈度6强
X度 8.2~9.0 6.3~7.0 烈度6强
烈度7
XI度 9.0~9.8 7.0~7.7 烈度7
XII度 >9.8 >7.7 烈度7

与俄罗斯MSK烈度表的比较

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在1967-1970年间,日本气象厅辖下的106个气象台同时使用此震度等级和梅德韦杰夫·史邦豪雅·卡尼克地震烈度表(MSK)进行观察。结果显示日本气象厅较适合较低烈度的地震而MSK震度较适合较高烈度的地震。研究结果亦显示,对于日本气象厅震度等级低于3的地震,将该震度等级乘以1.5再加1.5便可大概换算成MSK震度,而对于较强的震度则可乘以1.5加0.75。[22]

参见

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参考资料

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  1. ^ 徐世芳,李博. 地震学辞典. 北京: 地震出版社. 2000-08: 277 [2023-08-06]. ISBN 7-5028-1785-9. [失效链接]
  2. ^ 徐世芳, 雷姚桃琪, 郁春霞. 英汉汉英灾害科学词典. 北京: 北京科学技术出版社. 1992-02 [2023-08-06]. ISBN 7-5304-0950-6. [失效链接]
  3. ^ 吴逸民. 震度Intensity. 经济部中央地质调查所. [2015-10-09]. (原始内容存档于2021-02-02). 
  4. ^ 震度観測点の数. [2024-05-16]. (原始内容存档于2024-08-10). 
  5. ^ 平成18年版 防災白書:1災害を受けやすい日本の国土. 日本内阁府防灾情报. 2006 [2024-01-02]. (原始内容存档于2024-01-02) (日语). 
  6. ^ 震度の活用と震度阶级の変迁等に関する参考资料页面存档备份,存于互联网档案馆) - 気象庁
  7. ^ 福井地震50周年特集 震度の历史と福井地震 互联网档案馆存档,存档日期2011-05-02. なゐふる第9号, pp.4-5, 日本地震学会。
  8. ^ 気象庁震度阶级(明治17年~昭和23年) 互联网档案馆存档,存档日期2009-04-22. in Japanese
  9. ^ 震度 互联网档案馆存档,存档日期2008-06-18. in Japanese
  10. ^ JMA seismic intensity scale. [2011-03-23]. (原始内容存档于2021-02-02). 
  11. ^ 11.0 11.1 地震信息 : 烈度说明. 日本气象厅. [2024-01-02]. (原始内容存档于2024-01-02). 
  12. ^ 地震情报について页面存档备份,存于互联网档案馆) 気象庁、2014年10月25日阅覧。
  13. ^ 北海道では2010年の総合振兴局设置时に2町が管辖支庁(振兴局)を変更したが、现在もこれが反映されず旧支庁のまま(幌加内町が空知管内、幌延町が留萌管内のまま)报道される场合がある。
  14. ^ 気象庁“震度速报和紧急地震速报使用的地域名称(震度情报や紧急地震速报で用いる区域の名称)页面存档备份,存于互联网档案馆
  15. ^ 気象庁ホームページにおける気象情报の配色に関する设定指针PDF ”6页、気象庁、2012年5月24日、2013年6月12日阅覧
  16. ^ 地震情報. [2017-09-03]. (原始内容存档于2021-03-16). 
  17. ^ 日テレお天気Web:防災情報. [2017-09-03]. (原始内容存档于2021-03-19). 
  18. ^ 地震情報. [2017-09-03]. (原始内容存档于2021-02-13). 
  19. ^ 青森で震度5強 津波の心配なし. テレ东BIZ. [2021-11-21]. (原始内容存档于2021-11-23). 
  20. ^ 気象・災害一覧. [2017-09-03]. (原始内容存档于2019-03-13). 
  21. ^ 金星,张红才,李军,康兰池,韦永祥,马强. 地震仪器烈度标准初步研究. 地球物理学进展 (北京). 2013, 28 (5): 2336-2351 (中文(简体)). 
  22. ^ 広野卓蔵; 佐藤馨. MSK震度と気象庁震度の比較. 気象研究所研究报告 (気象庁気象研究所). 1971, 22: 177–193. (原始内容 (PDF)存档于2013-03-20) (日语). 

外部链接

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