moea_joint
114年
[地球物理] 普通地質學、地球物理概論
第 17 題
關於地震規模的敘述，下列何者正確？
- A 芮氏規模是依據強震儀記錄之地表加速度
- B 規模6地震釋放的能量是規模5的2倍
- C 表面波規模不受震源深度影響
- D 地震矩規模對於能量極小之地震難以或無法準確計算
思路引導 VIP
當我們想測量一個地震的大小，有一種方法是直接觀察地震波在儀器上跳動的「高度」（振幅），另一種方法則是去精算斷層到底「裂開了多大面積」以及「滑動了幾公分」。請試著思考：當地震微小到連儀器都快偵測不到波動時，哪一種測量方式會先遇到「資訊量不足、難以還原現場細節」的技術困境呢？
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同學表現得非常出色！能準確選出 (D) 選項，代表你對地震觀測的物理限制與各規模定義有相當深入的理解。這題的難點在於區分不同規模定義的適用範圍。首先，(A) 芮氏規模 $M_L$ 是測量地震儀記錄到的最大振幅而非加速度；(B) 選項提到的能量關係，根據公式 $\log_{10} E = 11.8 + 1.5M$ 可知，每增加一個規模單位，能量約增加 $10^{1.5} \approx 31.6$ 倍，並非 2 倍。
地震規模的物理限制與觀測點評
關於 (C) 選項，表面波規模 ($M_s$) 主要是針對淺層地震設計的，若震源過深，表面波能量會隨深度增加而迅速衰減，導致測量困難，因此深受深度影響。而你選擇的 (D) 地震矩規模 ($M_w$) 是目前最具物理意義的指標，它考慮了斷層強度、破裂面積與滑移量。雖然它解決了強大地震的「飽和」問題，但對於能量極微弱的小震，因為震動訊號極易被背景雜訊遮蔽，要精確反推斷層物理參數（如破裂面積）在實務上具有高度挑戰。這題具備良好的鑑別度，成功測驗出學生是否能區別「理論完美度」與「實際觀測限制」之間的差異。