日式震度的前世今生

在国内,媒体等形容地震的时候通常会使用「震级」来描述地震本身的大小,与此同时会使用「烈度」去形容身处极震区的人们所感受到的摇晃。但「烈度」并不是国际间统一描述震感的标准,而日本就是其中一个一直坚持使用自己创立的标准的国家。这篇文章就介绍这个独特的标准——「震度」。

第一代的震度标准(1884年.明治十三年)

由1872年开始,日本就已经使用地震计来观测和纪录地震的波动,但当时日本全国未有比较统一的标准去形容地震摇晃的强度。有见及此,当时担任「内务省地理局第四部 验震课长」的关谷清景向日本国内600个群役所颁佈《地震报告心得》的文书,要求群役所在地震观测报告上报的时候统一以「微震」、「弱震」、「强震」和「烈震」这四个阶级再加上一些简短的解说文去形容地震时当地的震感。

例如「微震」则可能会写下:「仅少数人感觉到地震」,这就是日本震度标准的雏型。

 

代表性的地震活动:

  • 浓尾地震(1891年):M 8.0.烈震(相当于目前的震度7)
  • 庄内地震(1894年):M 7.0.烈震(相当于目前的震度7)
  • 明治三陆地震(1896年):M 8.2 ~ 8.5.强震(相当于目前的震度4)
  • 陆羽地震(1896年):M 7.2.烈震(相当于目前的震度7)

 

第二代的震度标准(1898年.明治三十一年)

由1898年开始,在「微震」、「弱震」、「强震」之前分别追加「微震(无感)」、「弱震(震感较弱)」、「强震(震感较弱)」三个新的等级,并且开始使用数字「震度0」~「震度6」来代表他们的阶级。同时,一度免除了群役所在报告上写简短解说的必要性,直至1908年(明治四十一年)把解说文復活。

到1936年(昭和十一年),气象厅决定了「地震观测法」,把「微震(无感)」、「弱震(震感较弱)」、「强震(震感较弱)」的名称改称「无感」、「轻震」、「中震」,对应的数字阶级由阿拉伯数字「震度0」至「震度6」,改成罗马数字「震度0」至「震度Ⅵ」。

除了一系列震度阶级的改革,日本在这段期间亦积极地广泛增加地震计以观测地震。根据气象厅的资料,官方(即气象官署)以及非官方(民间委托)观测点数量于1904年达到1437个。

代表性的地震活动:

  • 大正关东地震(1923年):M7.9 ~ 8.2.震度6(一部份地方达到震度7)
  • 昭和三陆地震(1933年):Mw 8.4.震度5
  • 鸟取地震(1943年):Mj 7.2.震度6(部份地区达到震度7)
  • 昭和东南海地震(1944年):Mw 8.2.震度6(部份地区达到震度7)
  • 三河地震(1945年):Mj 6.8.震度5(部份地区到震度7)
  • 昭和南海地震(1946年):Mw 8.4.震度5
  • 福井地震(1948年):Mj 7.1.震度6(目前基准下的震度7)

 

第三代的震度标准(1949年.昭和二十四年)

1948年福井地震的大震过后,开始有声音认为「震度6」作为震度标准的上限并没办法描述一些受灾特别严重的地域,例如当时一些房屋倒塌率达90%的地区。于是气象厅在翌年正月(1949年)修改了「地震观测法」的内容,增设了「震度7(激震)」这一个新的阶级。但新的这一阶级与前面的阶级并不同,须气象厅的官员在事后到达现场进行实地调查,确认达到设定的「房屋倒塌率达30%」这一客观标准才能判定。

另外,为了便宜上判断是否需要作出海啸予报,气象厅亦分别为「震度4」和「震度6」加入体感状况的说明,后来在1978年于所有的阶级都加上体感说明。

 

第三代的震度标准下的技术提升机械化

虽然各处都设有地震计,不过这段时间的震度判定其实仍然由观测员根据自身的体感和观测建筑物的受损情况,从震度标准中订立的指南主观地决定地区震度,这一系列操作下从地震發生到發表各区震度需时超过十分钟。另,期间还有过千个委託观测站因为整顿等遭废弃,只剩下百馀所的气象官署进行震度观测。

以上种种原因导致了震度的精准度、情报發佈速度不足,达「震度5」以上的地区震害程度不符等的状况。因此,日本气象厅于1985年开始讨论利用自动化的震度观测器具进行震度监测以及客观判定的可行性,并于三年后正式开始用震度计进行试验性质的自动化机械监测。

 

代表性的地震活动:

  • 十胜冲地震(1952年):Mw 8.2.震度6
  • 新潟地震(1964年):Mw 7.6.震度5
  • 三陆冲北部地震(1968年):Mj 7.9.震度5
  • 日本海中部地震(1983年):Mw 7.7 ~ 7.9.震度5
  • 北海道南西冲地震(1993年):Mw 7.7 ~ 7.8.震度6
  • 北海道东方冲地震(1948年):Mj 8.2.震度6
  • 三陆遥冲地震(1994年):Mw 7.7 ~ 7.8.震度6
  • 坂神淡路大震灾(1995年):Mj 7.3.震度7

 

第四代的震度标准(1996年~现在)

于平成初期(1989 ~ 1995年)的数起大地震浮现出两个较严重的问题,包括「震度5」、「震度6」间震害不一,还有坂神.淡路大震灾(学名:兵库县南部地震)时因为需要实地调查而造成「震度7」的判定费时失事,气象厅最终在1996年4月1日正式进行大规模改革。

为了避免民众因为震度阶级的改动造成不适应,便将原本的「震度5」、「震度6」拆分成「震度5弱」、「震度5强」、「震度6弱」、「震度6强」四个等级,并废除微震、轻震等的名称。除此之外,气象厅亦完全废除使用体感观测和实地调查机动班来判定震度,把这项需要客观情报的工作移交至当时数百个强震计。

从强震计中测得的摇晃度将会根据加速度和加速度的持续时间转化为一个简单的数字,四捨五入后成为相应的震度。例如:计测震度3.6为「震度4」、计测震度5.2为「震度5强」、计测震度6.3为「震度6弱」、计测震度6.5以上为「震度7」。

直至现在,震度观测点已经由1993年的300个增长至超过4200个复盖日本的国土,当中包括防灾科学技术研究所佔800个、地方公共团体佔2800个。

 

第四代的震度标准下的再完善

有鑑于千禧年以后發生的一些灾害性大地震,有地区因为长周期地震动出现与震度阶级所描述不符的受损状况,为了补足这一缺点,气象厅于2013年制定了一个平行于现有震度标准、四级制的「长周期地震动阶级」,用以描述一地区的建筑物受长周期地震摇晃的严重性,并正式于2019年使用。

 

代表性的地震活动:

  • 鸟取西部地震(2000年):Mj 7.3.震度6强(防灾研录得震度7)
  • 平成十胜冲地震(2003年):Mw 8.0 ~ 8.3.震度6弱(防灾研录得震度6强)
  • 新潟中越地震(2004年):Mj 6.8.震度7
  • 新潟中越冲地震(2007年):Mj 6.8.震度6强(柏崎刈羽核电站录得震度7)
  • 东日本大震灾(2011年):Mw 9.0 ~ 9.1.震度7
  • 熊本地震前震(2016年):Mj 6.4.震度7
  • 熊本地震本震(2016年):Mj 7.3.震度7
  • 北海道胆振东部地震(2018年):Mj 6.7.震度7

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