地震烈度、震級、設防烈度的區別

　　一、地震震級

　　地震震級是某次地震的屬性，某個地震只會有一個震級。比如1995年阪神大地震是矩震級6.8，2008年汶川大地震是矩震級是7.9。

　　注意到，可能對于某次地震，不同媒體的報道有所不同，那是因為他們采用了不同的震級標準。由于歷史原因，不同的專家學者發明過不同的震級標準，比如里氏震級、面波震級、體波震級等等。比如說，有些國內官方媒體采用的就是面波震級，所以2008年汶川大地震的震級為面波震級8.0。目前大家認為比較合理的、應用較廣泛的是矩震級。

　　震級是什么意思呢？簡單說，震級衡量的是地震的大小，或者嚴謹一點，地震所釋放的能量的大小。某次地震所釋放的總能量是固定的，所以它的震級也是唯一的。

　　絕大多數地震是由斷層引起的，地震所釋放的能量的大小，取決于引發地震的斷層的大小、斷層兩邊相對運動的距離、斷層處的巖石強度。斷層的面積乘以斷層移動的距離再乘以巖石的剪切模量，得到的就是Seismic Moment，也就是所謂的地震矩。這個地震矩的數值，直接反映了地震釋放能量的大小。

　　二、地震烈度

　　地震烈度衡量的是某次地震發生之后對某個地區的影響。

　　比如說，1976年唐山大地震，震中唐山的烈度為11度，天津的烈度為8度，北京為6度，石家莊為5度。通常情況下，越靠近震中最大，越遠離震中越小。這也很好理解，越靠近震中受影響越大，越遠離震中受影響越小。

　　你可以想象成一個靶子，震中就是靶心10環，外邊一點9環，再靠外8環。同樣的地震，震中烈度可能是9度，往外50公里可能降低到8度，再往外150公里可能降低到7度。由于地形地質的不同，所以烈度的分布并不是個完美的同心圓，只是大致上遵循著越靠近震中越大的規律。

　　烈度的大小與地震震級相關，但并沒有明確的數值關系，而是因為其它條件的不同而不同。簡單說，烈度是一個主觀性比較強的參數，跟震源深淺、地震類型、地質條件等等都有關系，不同的地震會有不同的情況。正如世界上沒有兩片相同的葉子，世界上也沒有兩次相同的地震。同樣都是6級地震，一個震中烈度可能是7度，另一個可能會達到8度。

　　三、抗震設防烈度

　　抗震設防烈度是某個地區的屬性。比如說北京的抗震設防烈度是 8 度，上海的抗震設防烈度是 7 度。

　　這個是怎么確定的呢？一定程度上，設防烈度的制定跟設防目標相關。就拿北京來說，先統計一下歷史上一定時期之內影響到北京的歷次地震，看一下這些地震引起的北京地區的烈度分別是多少。比如說1976年唐山地震是6度，某某年某次地震是4度，某某年某次地震是5度……然后再利用統計學知識，根據既定的可靠度目標，比如說，讓設防烈度大于這些已經發生過的地震烈度的90%，繼而確定出一個設防烈度。換句話說，這種情況下，所有可能發生的地震里，我能保證有90%的實際地震烈度都小于我的這個設防烈度。

　　現在的抗震規范，采用的是 50 年內超越概率為 10% 的地震烈度作為抗震設防烈度。也就是說，50年之內，發生比這個設防烈度還大的地震烈度的可能性是10%。折算下來，也就是俗稱的「475年一遇」。

　　什么意思呢？475年一遇的地震，今年發生的概率是475分之一，也就是0.211%，今年不發生的概率是1減去0.211%，也就是99.789%。50年之內都不發生這樣的地震，這個概率是 99.789% 的 50次方，也就是90%。而50年之內發生這樣的地震的概率，則是 1 減去 90%，等于 10%。

　　也就是說，我們的目標是 475 年一遇的地震。100年一遇的地震，小意思，都在我們的設防范圍之內，也就是俗稱的「小震不壞」；500年一遇的地震，剛剛好跟我們的設防目標差不多，次要結構可能會有小范圍破壞，但是主體結構不會發生大的破壞，也就是俗稱的「中震可修」；1000年一遇的地震，已經超過了我們的設防目標，但是盡量通過合理的構造措施，保證結構足夠的延性和塑性變形能力，爭取做到房子雖然變形很大，但不會整體垮塌，保證逃生通道和逃生時間，這也就是俗稱的「大震不倒」。

　　四、抗震等級

　　抗震等級是建筑結構的屬性。比如說，這棟樓的抗震等級是一級，那棟樓的抗震等級是二級。

　　抗震等級也可以在局部調整，比如這棟樓的抗震等級是三級，但是某一層或者某一個柱子的抗震等級是二級。

　　抗震等級當然跟抗震能力相關，但并不是說一級的就一定比二級的好。舉個類似的例子，汽車的碰撞試驗，有五星的，也有三星的，但是并不是說五星的就一定比三星的更好。一個五星的微型車，跟一個三星的大皮卡相比，孰高孰低還很難說。抗震等級也是如此，它取決于抗震設防烈度、結構重要性、結構類型、結構高度。

　　比如說，以上海為例，同樣是小于24米的框架結構，如果是菜市場，那就按7度查表，也就是三級，如果是小學教學樓，那就要按7+1=8度查表，抗震等級為二級。也就是說，同一個地區、同一個結構類型、差不多高度的建筑物，中小學、醫院等等通常要比菜市場、普通辦公樓、住宅樓高一個抗震等級。