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科學

地震規模能量換算（Richter ↔ 焦耳）

輸入地震規模（矩震級 Mw），即時換算成釋放嘅地震能量（焦耳、TNT 當量、廣島原子彈倍數）。亦可揀歷史大地震預設，直觀感受能量級數差距。

Released energy

—

—

TNT equivalent

—

Equivalent to a 15 kt Hiroshima bomb

—

Energy ratio

—

Each step in magnitude multiplies energy by ≈ 31.6 (10^1.5); a +2 step is 1 000×.

Formula

log₁₀ E = 1.5·M + 4.8 (E in joules) → E = 10^(1.5·M + 4.8)

Uses the Gutenberg–Richter (1956) energy–magnitude relation, which estimates the seismic energy Es radiated by an earthquake. Real radiated energy is affected by focal mechanism, rupture depth and crustal structure, with uncertainty up to ±1 order of magnitude.

Formula

log₁₀ E = 1.5·M + 4.8 ⇒ E = 10^(1.5·M + 4.8)（E：焦耳）

Frequently asked

點解規模加 1，能量唔係 ×10，而係 ×31.6？

兩條公式講緊唔同嘢。地震規模本身嘅定義（log 地表振幅或地震矩）係每加 1 振幅或矩 ×10。但「釋放能量」同振幅唔係線性關係 — Gutenberg–Richter 公式話 log E = 1.5·M + 4.8，所以 ΔM = 1 對應 ΔlogE = 1.5，即 E 增加 10^1.5 ≈ 31.6 倍。加 2 級就 10^3 = 1 000 倍，加 3 級 ≈ 31 623 倍。所以 M 9.0 地震釋放嘅能量大約係 M 6.0 嘅 31 623 倍，足以解釋點解一場大地震破壞力遠超中型地震嘅總和。

矩震級 Mw 同舊裡氏震級 ML 有咩分別？

裡氏震級 ML 係 1935 年 Richter 為加州本地地震儀設計，量度 100 km 內嘅伍德–安德森短週期儀器最大振幅；對遠距、深源或大規模地震會飽和，過咗 ~7 級就唔可靠。Mw（Hanks & Kanamori 1979）改為由地震矩 M₀ 直接計算：Mw = (2/3)·log₁₀ M₀ − 6.07，反映斷層滑動面積、滑動量同剛性，唔會飽和，因此係現代全球統一標準。喺中、低規模時兩者結果接近 (±0.2)；大地震時 Mw 通常較準確，例如 1960 年智利 ML ≈ 8.6 但 Mw = 9.5。

地震釋放嘅能量真係可以同核彈比？

可以做能量級數比較，但兩者釋放方式好唔同。核彈喺 µs 內，喺單一點以幾百萬度高溫釋放能量；地震則用幾秒至幾分鐘，沿幾公里至上千公里嘅斷層滑動，能量分佈喺一大片地殼。等量 TNT 嘅地震破壞力一般比同等 TNT 嘅核爆大幅細，因為大部分地震能量轉化為斷層摩擦熱同非破壞性嘅地震波。即使如此，TNT 同廣島核彈當量都係常用嘅直觀比較單位，幫助公眾理解規模差異。M 9.0 地震釋放能量約 199 Mt TNT ≈ 13 000 個廣島原子彈，但因為輻射範圍闊，地表破壞遠較同等核彈集中爆炸細。

點解計到嘅能量好似比新聞報導大／細好多？

幾個原因：(1) 工具用嘅係輻射地震能 Es 嘅古典 Gutenberg–Richter 估算；新聞有時引用嘅係「地震矩能量」M₀·g 或者「總應變能釋放」，可以高 10–50 倍。(2) 不同公式（例如 Choy & Boatwright 1995）會以實際 P/S 波譜積分得出 Es，常見比 G-R 估算低 10 倍。(3) 同一場地震，USGS、JMA、CWB 公佈嘅 Mw 都會有 ±0.1–0.3 差異，再代入指數公式就可以放大成幾倍嘅能量差。(4) 規模係指數量度，0.2 之差就足以令能量改變 2 倍。所以本工具結果應視為 1 個有用嘅數量級估算，唔係精確輻射能量。

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