日本氣象廳震度等級
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日本氣象廳震度等級(日語: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 */?,中國大陸、香港、澳門譯名為日本氣象廳地震烈度表)[1][2],是日本採用的表示地震震度的地震度量,目前僅在日本國內使用。韓國曾有一段時期採用過,而台灣的震度分級則取自日本的震度等級[3]。不同於地震矩規模或芮氏地震規模以一個數字描述地震的規模(地震的能量),日本氣象廳震度度量描述某一具體位置的搖晃程度。所以,每個地點量得的震度都可以不同。
截至2024年5月16日[update],在日本全國範圍內被日本氣象廳用於震度觀測的觀測點共有4,374個,其中屬於氣象廳的有671個,屬於自治體的有2902個,屬於防災科學技術研究所的有801個。[4]
歷史
日本僅占世界總面積的0.25%,但1996年至2005年間,日本發生6以上地震的次數占世界的20.8%[5]。1884年,日本氣象廳的前身中央氣象台首先發表一個四級震度表,包括:微震、弱震、強震、烈震。1898年增補為微震(感ナシ)、微震、弱震(弱キ方)、弱震、強震(弱キ方)、強震、烈震七個等級。
1908年,又增加了與各等級相對應的現象的文字描述。1936年,《地震觀測法》開始施行,七個震度等級改稱為:無感、微震、軽震、弱震、中震、強震、烈震。[6]
因為震度6未能描述1948年6月28日福井地震中超過90%房屋倒塌的受災程度,1949年1月通過的地震觀測法增設震度7,從0至7共八個等級。震度7列入了「房屋倒塌率30%以上」的標準,但其制訂的詳細過程仍然不明[7]。八個級別分別是:無感、微震、輕震、弱震、中震、強震、烈震、激震。
1995年阪神大地震後,因為震度5和震度6的地方過多,被批評導致評估地方受災程度出現過輕或過重的情況,為了提升救災效率和重建工作,需要更細緻的分級。所以1996年10月1日起震度5和震度6分別被細分為兩個等級,共十個等級:0、1、2、3、4、5弱、5強、6弱、6強、7,而且微震輕震之類的名稱被取消,沿用至今。[8][9]另外從1996年4月開始,氣象廳發布的震度由根據人的體感得出改為由震度計觀測得出。
引發震度7的搖晃並被監測到的地震迄今只有七次,分別是1995年的阪神大地震(兵庫縣南部地震)、2004年的新潟縣中越地震、2011年的東北地方太平洋近海地震、2016年的熊本地震(前震和主震均達震度7)、2018年的北海道地震以及2024年的能登半島地震。
計測震度
計測震度是指由震度計測定的,將地震動的強弱數值化的震度。依照日本氣象廳的規定,震度由震度計觀測到的計測震度對應得出,對應關係如下節的表所示。1996年以前,日本氣象廳向公眾發布的震度都是由觀測點的職員的體感得出。為了更迅速地向公眾提供地震速報等服務,以及為了減輕主觀因素對震度觀測的影響,氣象廳對震度進行計測化,即由地震計的觀測資料得出震度。
特點
- 使用東西、南北、上下3個方向的加速度波形
- 考慮地震對建築物造成的損害,用來進行的計算的地震動的周期範圍擴大
- 考慮地震動的持續時間
計算方法
- 對東西、南北、上下3個方向的加速度波形進行傅立葉變換,得到3個頻譜
- 對3個頻譜分別消除噪聲
- 對3個頻譜進行逆傅立葉變換,得到3個新的加速度波形
- 對3個波形進行合成,得到1個合成加速度
- 對合成加速度取持續時間為0.3秒的部分,並取絕對值
- 根據公式計算
- 對四捨五入保留兩位小數,再捨去小數點後第二位,得到計測震度
震度說明
氣象廳震度等級由震度0至震度7,以震度7為最強。麥卡利地震震度有時亦一併使用,但在日本很少這樣做。
震度 | 計測震度 | 人的感受[11] | 屋內情形[11] | 屋外情形 | 木屋 | 鋼筋混凝土建築 | 維生管線 | 地面和斜坡 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
0 | 0–0.4 | 人感覺不到搖晃 | ||||||
1 | 0.5–1.4 | 室內有人感到輕微搖晃 | ||||||
2 | 1.5–2.4 | 室內大部分人感到搖晃 | 電燈等懸吊物輕微搖晃 | |||||
3 | 2.5–3.4 | 室內幾乎所有人感到搖晃 | 碗櫥里的餐具有的發出聲音 | 電線有少許搖晃。 | ||||
4 | 3.5-4.4 | 幾乎所有人感到害怕 | 電燈等懸吊物大幅搖晃,底座不穩的物品有的傾倒 | 電線大幅度搖晃,路上行人和駕駛者都感受到搖晃。 | ||||
5弱 | 4.5-4.9 | 大部分人感到恐怖,感覺想抓住穩固的物體 | 碗櫥里的餐具、書架上的書籍有的掉落 | 行人可見電燈柱搖晃。部分玻璃窗破裂墮下,非鋼筋混凝土的磚牆倒塌,道路受損。 | 防震不良的房屋,部分會有牆身或柱子損壞。 | 防震不良的房屋,部分會有牆壁出現裂痕。 | 有安全裝置的管線會截斷部分家居的氣體燃料供應。較少見的情況亦包括水管被破壞以致食水供應受阻,部分房屋電力供應中斷。 | 部分鬆軟土壤出現裂痕,部分山區斜坡出現損壞及落石。 |
5強 | 5.0–5.4 | 大部分人感到行動不便 | 未固定的家具有的傾倒 | 大部分時候,非鋼筋混凝土的磚牆倒塌,墓碑倒下。很多汽車因為難以駕駛而停下。安裝不穩固的自動售賣機也倒下來。 | 部分耐震能力較差的房屋,牆壁和柱子受嚴重損毀和倒塌。 | 部分耐震能力較差的房屋,牆壁、橫梁和柱子出現大裂痕,耐震能力較強的房屋牆壁亦出現裂痕。 | 部分氣體燃料管道和水管受損,部分地區的氣體燃料和食水供應中斷。 | 部分鬆軟土壤出現裂痕。山區斜坡出現損壞及落石。 |
6弱 | 5.5–5.9 | 站立困難 | 門有時打不開。牆壁的磚塊或窗玻璃可能破損或掉落 | 部分房屋的牆面磚和玻璃窗受損下墮。 | 部分耐震能力較差的房屋倒塌。耐震能力較強的房屋,牆壁和柱子亦受損。 | 部分耐震能力較差的房屋,牆壁和柱子損毀。耐震能力較強的房屋,牆壁、橫梁和柱子亦出現大裂痕。 | 氣體燃料管道和水管受損。在部分地區氣體燃料和食水供應中斷,電力供應亦可能中斷。 | 部分地面出現裂痕,並發生山泥傾瀉。 |
6強 | 6.0–6.4 | 不能站立,左搖右擺 | 幾乎所有未固定的家具發生移動,多數傾倒 | 大部分房屋的牆面磚和玻璃窗受損下墮。大部分非鋼筋混凝土的磚牆倒塌。 | 大部分耐震能力較差的房屋倒塌。有時耐震能力較強的房屋亦嚴重受損。 | 部分耐震能力較差的房屋倒塌。部分耐震能力較強的房屋,牆壁和柱子損毀。 | 主要的氣體燃料管道和水管受損。部分地區電力供應中斷。有時候大範圍地區的氣體燃料和食水供應中斷。 | 部分地面出現裂痕,並發生山泥傾瀉。 |
7 | 6.5 或以上 | 被劇烈搖晃以致無法憑自己的意思移動。 | 幾乎所有未固定的家具發生移動、傾倒、跳起 | 大部分房屋的牆面磚和玻璃窗受損下墮。部分鋼筋混凝土的磚牆倒塌。 | 部分耐震能力較強的房屋亦嚴重受損並倒塌。 | 部分耐震能力較強的房屋亦嚴重受損並倒塌。 | 大範圍地區的電力、氣體燃料和食水供應中斷。 | 地面被大量的裂痕所扭曲,山坡受損和發生山泥傾瀉,整體地貌亦可能改變。 |
應用
當地震發生時,日本氣象廳將地震震度,地震震央,是否有海嘯的風險等以「地震訊息」形式對外發表。其中,以下列出與地震震度相關的資料[12]。
- 「震度速報」 - 地震發生後約1分半,公布地震震度3以上的報告地域名注1;
- 「震源及震度關聯訊息」 - 當地震最大震度達3以上時,將震度3以上的報告地域名和市區町村名、預計震度5弱以上但尚未判明的市區町村名注2予以公布;
- 「各地震度關聯訊息」:當震度1以上時,將1個以上地震強度的地震震度觀測點和預計震度為5弱以上的觀測點予以公布;
- 「其他訊息」 :根據情況,如發生頻繁地震時,將震度1以上的地震發生次數予以公布。
- 「推計震度分布圖」 :地震震度5弱以上時,為震度4以上的地震震度分布提供詳細的分布圖。
- 注1:「報告地域名」分為各都府縣的若干地區和北海道的三十多個分割區[13]截止2014年4月8日,氣象廳將全日本被劃分為188個報告地域[14]。
- 注2:「市區町村名稱」是指基礎自治體下的每個市町村和特別區、政令指定都市下的每行政區。當地區有多個地震震度觀測點時,其中最大的觀測點的地震震度被公布為市區町村的地震震度。
氣象廳
2013年3月7日,為了適應色盲患者的情況,日本氣象廳將首頁上公布的地震資訊配色方案予以修改。原本氣象廳採用紅色x標記震央(x),但2013年3月6日起改為添加一個帶有黃色框架的紅色x標記。此外,地震震度則以不同顏色表示。震度7為紫色(●)、震度6強為深紅色(●)、震度6弱為紅色(●)、震度5強為橙色(●)、震度5弱為黃色(●)、震度4為米白色(●)、震度3為青色(●)、震度2為水色(●)、震度1為白色(●)[15]。
廣播電視機構
對於NHK而言,當地震震度低於2時,會在區域廣播網播發「地震訊息」。而當地震震度超過3時,就會在全國廣播網播發地震速報。NHK在震度5弱以上時稱「強烈地震」(日語:強い地震)、震度4時稱「較強地震」(日語:やや強い地震)、震度3時稱「地震」。
每個電視台在播發地震震度分布圖時會使用氣象廳發出的地震訊息、震度速報內的詳細震度資訊,對188個報告區域的震度加以註明,但各電視台所使用的配色則有所不同。
震度 | 7 | 6強 | 6弱 | 5強 | 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(全日本新聞網) | 7 | 6強 | 6弱 | 5強 | 5弱 | 4 | 3 | 2 | 1 | |
JNN [18] | 最大震度7時 | ■ | ■ | ■ | ■ | ■ | ■ | ■ | ||
最大震度6強時 | ■ | ■ | ■ | ■ | ■ | ■ | ■ | |||
最大震度6弱時 | ■ | ■ | ■ | ■ | ■ | ■ | ■ | |||
最大震度5強時 | ■ | ■ | ■ | ■ | ■ | ■ | ||||
最大震度5弱時 | ■ | ■ | ■ | ■ | ■ | |||||
最大震度4以下時 | ■ | ■ | ■ | ■ | ||||||
TXN(東京電視網)[19] | 7 | 6+ | 6- | 5+ | 5- | 4 | 3 | 2 | 1 | |
FNN(富士新聞網) [20]※1 | 7 | 6強 | 6弱 | 5強 | 5弱 | 4 | 3 | 2 | 1 |
- 兩者都顯示地震發生時間。
- ※1:僅用於富士電視台新聞畫面。
與其他震度的關係
與中國(CSIS)、美國(MMI)儀器震度標準的比較
時任福建省地震局局長、地震學者金星團隊的研究指出,日本(日本氣象廳計測震度)、美國(基於ShakeMap標準計算的麥卡利地震震度)、中國大陸(中國地震烈度表)三種不同的震度標準可以統一地換算為由有效峰值加速度Am表示的關係,具體如下[21]:
中國(CSIS) | 美國(ShakeMap) | 日本(計測震度) | 日本(對應震度等級) |
---|---|---|---|
I度 | <2.0 | <0.8 | 震度0 |
震度1 | |||
II度 | 2.0~2.6 | 0.8~1.5 | 震度1 |
震度2 | |||
III度 | 2.6~3.2 | 1.5~2.1 | 震度2 |
IV度 | 3.2~3.9 | 2.1~2.8 | 震度2 |
震度3 | |||
V度 | 3.9~4.6 | 2.8~3.5 | 震度3 |
VI度 | 4.6~5.7 | 3.5~4.2 | 震度4 |
VII度 | 5.7~6.5 | 4.2~4.9 | 震度4 |
震度5弱 | |||
VIII度 | 6.5~7.4 | 4.9~5.6 | 震度5強 |
震度6弱 | |||
IX度 | 7.4~8.2 | 5.6~6.3 | 震度6弱 |
震度6強 | |||
X度 | 8.2~9.0 | 6.3~7.0 | 震度6強 |
震度7 | |||
XI度 | 9.0~9.8 | 7.0~7.7 | 震度7 |
XII度 | >9.8 | >7.7 | 震度7 |
與俄羅斯MSK震度表的比較
在1967-1970年間,日本氣象廳轄下的106個氣象台同時使用此震度等級和梅德韋傑夫·史邦豪雅·卡尼克震度分級(MSK)進行觀察。結果顯示日本氣象廳較適合較低震度的地震而MSK震度較適合較高震度的地震。研究結果亦顯示,對於日本氣象廳震度等級低於3的地震,將該震度等級乘以1.5再加1.5便可大概換算成MSK震度,而對於較強的震度則可乘以1.5加0.75。[22]
參見
參考資料
- ^ 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.
- ^ 徐世芳, 雷姚桃琪, 郁春霞. 英汉汉英灾害科学词典. 北京: 北京科學技術出版社. 1992-02 [2023-08-06]. ISBN 7-5304-0950-6.
- ^ 吳逸民. 震度Intensity. 經濟部中央地質調查所. [2015-10-09]. (原始內容存檔於2021-02-02).
- ^ 震度観測点の数.
- ^ 平成18年版 防災白書:1災害を受けやすい日本の国土. 日本內閣府防災情報. 2006 [2024-01-02]. (原始內容存檔於2024-01-02) (日語).
- ^ 震度の活用と震度階級の変遷等に関する參考資料 (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館) - 気象庁
- ^ 福井地震50周年特集 震度の歴史と福井地震 網際網路檔案館的存檔,存檔日期2011-05-02. なゐふる第9號, pp.4-5, 日本地震學會。
- ^ 気象庁震度階級(明治17年~昭和23年) 網際網路檔案館的存檔,存檔日期2009-04-22. in Japanese
- ^ 震度 網際網路檔案館的存檔,存檔日期2008-06-18. in Japanese
- ^ JMA seismic intensity scale. [2011-03-23]. (原始內容存檔於2021-02-02).
- ^ 11.0 11.1 地震信息 : 烈度说明. 日本氣象廳. [2024-01-02]. (原始內容存檔於2024-01-02).
- ^ 地震情報について (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館) 気象庁、2014年10月25日閲覧。
- ^ 北海道では2010年の総合振興局設定時に2町が管轄支庁(振興局)を変更したが、現在もこれが反映されず舊支庁のまま(幌加內町が空知管內、幌延町が留萌管內のまま)報道される場合がある。
- ^ 気象庁「震度速報和緊急地震速報使用的地域名稱(震度情報や緊急地震速報で用いる區域の名稱) (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)
- ^ 「気象庁ホームページにおける気象情報の配色に関する設定指針PDF 」6頁、気象庁、2012年5月24日、2013年6月12日閲覧
- ^ 地震情報. [2017-09-03]. (原始內容存檔於2021-03-16).
- ^ 日テレお天気Web:防災情報. [2017-09-03]. (原始內容存檔於2021-03-19).
- ^ 地震情報. [2017-09-03]. (原始內容存檔於2021-02-13).
- ^ 青森で震度5強 津波の心配なし. テレ東BIZ. [2021-11-21]. (原始內容存檔於2021-11-23).
- ^ 気象・災害一覧. [2017-09-03]. (原始內容存檔於2019-03-13).
- ^ 金星,張紅才,李軍,康蘭池,韋永祥,馬強. 地震仪器烈度标准初步研究. 地球物理學進展 (北京). 2013, 28 (5): 2336-2351 (中文(簡體)).
- ^ 広野卓蔵; 佐藤馨. MSK震度と気象庁震度の比較. 気象研究所研究報告 (気象庁気象研究所). 1971, 22: 177–193. (原始內容 (PDF)存檔於2013-03-20) (日語).
外部連結
- 地震情報 :: ウェザーニュース (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館),七日內的地震情況。圓圈內的數字就是震度,資料包括震央、地點、經緯、深度。
- 気象庁 | 震度について (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館) 有日文及英文版本。
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