地震烈度（Seismic Intensity），指地震引起的地面震動(dòng)及其影響的強(qiáng)弱程度。其是在沒(méi)有儀器記錄的情況下，憑地震時(shí)人們的感覺(jué)或地震發(fā)生后器物反應(yīng)的程度、工程建筑物的破壞程度、地表的變化狀況而定的一種宏觀尺度。
地震烈度與地震震級(jí)都是描述地震強(qiáng)弱的方法，但兩者應(yīng)嚴(yán)格區(qū)分。對(duì)于某次地震，震級(jí)是一個(gè)定值，代表著這次地震的大小；而地震烈度在同一次地震中因地而異，可以劃分出好幾個(gè)烈度不同的地區(qū)。地震烈度受震級(jí)、震源深度、距震源的遠(yuǎn)近、地面狀況、地層構(gòu)造和建筑物等因素影響。
1564年，地圖繪制者蓋斯塔爾蒂在標(biāo)注阿爾卑斯地震的強(qiáng)弱影響時(shí)，在地圖上用不同顏色加以分檔，這是世界上最早的具有地震烈度概念的記錄。1883年，意大利的羅西和瑞士的弗瑞爾聯(lián)合發(fā)表了羅-弗氏（R-F）地震烈度表，這是第一個(gè)得到廣泛使用的綜合性地震烈度表。世界各地使用的地震烈度表主要有：中國(guó)地震烈度表（GB/T 17742-2020）、修正的麥加利烈度表（MM）、歐洲地震烈度表（EMS-98）、日本地震烈度表（Shindo scale）等。
地震烈度可用于震害的簡(jiǎn)便估計(jì)，是描述地震影響大小的宏觀尺度，是防御和減輕地震災(zāi)害工作中的實(shí)用參數(shù)等。世界各國(guó)建立不同的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)（烈度區(qū)劃或地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃），一般基于設(shè)防地震動(dòng)參數(shù)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)，而按照設(shè)防地震烈度要求采取抗震構(gòu)造措施。
定義
地震烈度（seismic intensity）：指地震引起的地面震動(dòng)及其影響的強(qiáng)弱程度，是在沒(méi)有儀器記錄的情況下，憑地震時(shí)人們的感覺(jué)或地震發(fā)生后工程建筑物的破壞程度、地表的變化狀況而定的一種宏觀尺度。通常，地震烈度用大寫(xiě)英文字母I表示，I0表示為震中烈度。
地震烈度通常把在地面上感受到的地震強(qiáng)烈程度，從無(wú)感到毀滅劃分為若干“度”，以宏觀的地震影響，作為劃分地震烈度的標(biāo)志。這些地震的宏觀現(xiàn)象可以表現(xiàn)在自然環(huán)境的變化、建筑物的損毀、人的感覺(jué)、器物的反應(yīng)等方面。
地震烈度與地震震級(jí)都是描述地震的強(qiáng)弱的方法。“地震震級(jí)”用于描述地震本身的大小；“地震烈度”用于描述地震影響或造成破壞的大小。
地震烈度應(yīng)與地震震級(jí)嚴(yán)格區(qū)分。對(duì)于某次地震，震級(jí)是一個(gè)定值，代表著這次地震的大小。一次地震只有一個(gè)震級(jí)，但它所造成的破壞，在不同的地區(qū)是不同的，也就是說(shuō)，地震烈度在同一次地震中因地而異，可以劃分出好幾個(gè)烈度不同的地區(qū)。
一般情況下，震級(jí)越大烈度也越大。一次地震發(fā)生后，震中區(qū)的破壞最重，烈度最高，這個(gè)烈度稱(chēng)為震中烈度。從震中向四周擴(kuò)展，地震烈度逐漸減小。
研究歷史
1564年，地圖繪制者蓋斯塔爾蒂（J Gastaldi）在標(biāo)注阿爾卑斯地震的強(qiáng)弱影響時(shí)，在地圖上用不同顏色加以分檔，這是世界上最早的具有地震烈度概念的記錄。1828年，荷蘭的數(shù)學(xué)教員埃根（P Egen）用顏色標(biāo)示了地震晃動(dòng)的程度，紅色為Ⅰ~Ⅱ度，藍(lán)色為Ⅲ~Ⅳ度，黃色為Ⅴ~Ⅵ度。
1883年，意大利的羅西（M.S.de Rossi）和瑞士的弗瑞爾（F.A.Forel）聯(lián)合發(fā)表了羅-弗氏（R-F）地震烈度表，這是第一個(gè)得到廣泛使用的綜合性地震烈度表，其把非破壞性地震由弱至強(qiáng)分作7個(gè)等差度，破壞性地震從破壞至毀滅分為3個(gè)等差度，烈度共有10度。
1902年，意大利地震學(xué)家麥卡利（Mercali）制定了麥卡利地震烈度表。1904年意大利人坎卡尼（A·Cancani）修改了麥卡利烈度表的10度劃分，將其細(xì)化為12度。
1923年，德國(guó)人西伯格（A.Sieberg）對(duì)麥卡利烈度表和坎卡尼烈度表進(jìn)行了改造，并考慮了各個(gè)國(guó)家建筑物的抗震能力及破壞形態(tài)的描述，制定了MCS烈度表，每一烈度的判據(jù)從多方面給予充實(shí)，成為當(dāng)時(shí)最完備的烈度表。一些國(guó)家便以此為藍(lán)本，結(jié)合該國(guó)的實(shí)際，編制適用于該國(guó)的烈度表。
1931年，美國(guó)地震學(xué)家哈里·伍德和弗蘭克·諾伊曼對(duì)麥卡利地震烈度表的描述進(jìn)行了簡(jiǎn)化，并去掉了加速度指標(biāo)，該烈度表在美國(guó)等國(guó)家得到廣泛應(yīng)用。
1956年，查爾斯·里克特（Charles Richter）對(duì)麥卡利烈度表進(jìn)行修訂，應(yīng)用于各種類(lèi)型的建筑結(jié)構(gòu)。該烈度表共有12個(gè)烈度，用羅馬數(shù)字Ⅰ至Ⅻ來(lái)標(biāo)志，以任何人都能體驗(yàn)到的現(xiàn)象來(lái)描述每一級(jí)的烈度。
中華人民共和國(guó)自成立以來(lái)，分別于1956年、1977年、1990年、2015年四次編制全國(guó)性的地震烈度區(qū)劃圖。
影響因素
地震烈度不但與地震本身釋放能量的多少（震級(jí)）有關(guān)，還與震源深度、距離震中的遠(yuǎn)近、地面狀況、地層構(gòu)造、建筑物的類(lèi)型、地基情況，甚至調(diào)査人員本身因素，當(dāng)?shù)厝藢?duì)地震的經(jīng)驗(yàn)等都有關(guān)系。
一般情況下，地震強(qiáng)度越大，烈度越大。對(duì)于相同大小的地震，震源深度越深，觀測(cè)點(diǎn)距離震源越遠(yuǎn)，得到的烈度就越小；反之，則烈度就越大。地震斷層越長(zhǎng)、埋藏越淺，等烈度帶越趨于橢圓形；反之，等烈度帶越趨于圓形。
地震烈度在不同位置和方向有所不同，如在覆蓋土層淺的山區(qū)衰減快，而覆蓋土層厚的平原地區(qū)衰減慢。同時(shí)，根據(jù)長(zhǎng)期積累的經(jīng)驗(yàn)，松軟地基上的地震災(zāi)害比堅(jiān)硬地基上的災(zāi)害大，如果地質(zhì)條件和地基狀況不夠理想，則相應(yīng)的烈度就會(huì)比較大。
震中烈度（I0）與地震震級(jí)（M）、震源深度（H）關(guān)系如下：
烈度劃分
烈度定量
由于地震烈度是一個(gè)定性概念，人們希望賦予它一個(gè)定量的物理指標(biāo)，這種物理標(biāo)準(zhǔn)既要同震害現(xiàn)象密切相關(guān)又要便于用儀器測(cè)定，既可以給烈度一個(gè)定量指標(biāo)，又可以使它為工程抗震設(shè)計(jì)服務(wù)。既然烈度也是表示地震動(dòng)強(qiáng)弱的概念，應(yīng)該尋找一個(gè)地震動(dòng)的參數(shù)與之相對(duì)應(yīng)，這個(gè)參數(shù)通常就是“地震動(dòng)加速度”。
1956年，古騰堡（Gutenberg）等最早試圖用強(qiáng)震觀測(cè)記錄到的地震動(dòng)加速度最大值來(lái)與地震烈度相聯(lián)系，但事實(shí)說(shuō)明烈度不能只用地震動(dòng)加速度來(lái)表示，烈度是由地震動(dòng)的許多獨(dú)立參數(shù)共同決定的。
地震動(dòng)加速度可區(qū)分為水平向和垂直向，最大加速度亦稱(chēng)加速度峰值。地震動(dòng)加速度估計(jì)的主要目的就是為抗震設(shè)計(jì)提供一個(gè)定量的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，地震動(dòng)估計(jì)一般有3種途徑：①通過(guò)地震烈度的估計(jì)，再利用地震烈度與地震動(dòng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將烈度換算為地震動(dòng)設(shè)計(jì)參數(shù)；②根據(jù)強(qiáng)震觀測(cè)結(jié)果，確定地震動(dòng)衰減規(guī)律，然后直接用此衰減規(guī)律來(lái)估計(jì)地震動(dòng)；③通過(guò)震源機(jī)制解理論分析，應(yīng)用動(dòng)力學(xué)原理，計(jì)算出地面附近的地震動(dòng)。
地震烈度表
地震烈度表是指將反映不同烈度的宏觀現(xiàn)象，按照烈度的順序分類(lèi)列成的表格。一次地震發(fā)生后，就可以對(duì)照烈度表中的宏觀現(xiàn)象在現(xiàn)場(chǎng)確定各個(gè)地點(diǎn)的烈度，不同地點(diǎn)的烈度也不同。
人們?cè)噲D制定國(guó)際通用的地震烈度表，但是各地區(qū)的建筑各有不同，多震和少震地區(qū)人們對(duì)地震的經(jīng)驗(yàn)差別很大，各地的生活狀況也不相同（如自備汽車(chē)的普及程度等），最終還是由各國(guó)根據(jù)具體情況制定地震烈度表。
國(guó)際上流行的烈度表共分12度，就是將地震的影響，不用儀器測(cè)量，而由人們所能感覺(jué)到的最輕微的地動(dòng)直到最嚴(yán)重的山崩地裂，分成12個(gè)等級(jí)。烈度沒(méi)有負(fù)值，最小值是1，最大值為12。另外，還有些國(guó)家使用10度或7度的烈度表。
世界各地使用的地震烈度表主要有：中國(guó)地震烈度表（GB/T 17742-2020）、修正的麥加利烈度表（MM）、歐洲地震烈度表（EMS-98）、日本地震烈度表（Shindo scale）及應(yīng)用于印度、以色列、俄羅斯等國(guó)家的麥德維捷夫-施蓬懷爾-卡尼克烈度表（MSK-64scale）。
中國(guó)地震烈度表
中國(guó)把烈度劃分為12個(gè)等級(jí)，分別用羅馬數(shù)字Ⅰ~Ⅻ表示。不同烈度的地震，其影響和破壞大體如下：
小于3度，人無(wú)感覺(jué)，只有儀器才能記錄到；3度，在夜深人靜時(shí)人有感覺(jué)；4~5度，睡覺(jué)的人會(huì)驚醒，吊燈搖晃；6度，器皿傾倒，房屋輕微損壞；7~8度，房屋受到破壞，地面出現(xiàn)裂縫；9~10度，房屋倒塌，地面破壞嚴(yán)重；11~12度，毀滅性的破壞。
麥卡利地震烈度表
美國(guó)、中國(guó)香港地區(qū)、中國(guó)澳門(mén)地區(qū)使用的是修訂的麥卡利烈度表（MM）。
歐洲地震烈度表
歐洲地震烈度表（EMS-98）為歐洲各國(guó)使用。
日本地震烈度表
日本沿用日本氣象廳烈度表，以無(wú)感為零度，將有感范圍分為7度。中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)使用的也是日本烈度表，并將烈度叫震度。
衰減規(guī)律
地震烈度衰減規(guī)律是描述烈度隨著震級(jí)或震中烈度和距離而變化的關(guān)系。
式中H為震源深度；r為等震線半徑；S為烈度衰減系數(shù)，由實(shí)際資料確定；Ii為各條等震線的烈度。
式中a1，a2、a3、a4"為回歸常數(shù)。
式中r為橢圓的矢徑；d1、d2、d3、d4為回歸常數(shù)； (a、b分別為長(zhǎng)短軸)為橢圓的偏心率。
在研究烈度衰減時(shí)，可從歷史地震的烈度分布中統(tǒng)計(jì)各次地震的烈度與震中距的資料，然后用回歸分析求經(jīng)驗(yàn)關(guān)系。若在一個(gè)地震帶上重復(fù)發(fā)生地震，利用回歸求出的系數(shù)，按上面的規(guī)律可計(jì)算出烈度的理論分布。一些地區(qū)還有其他類(lèi)型的經(jīng)驗(yàn)公式。
相關(guān)預(yù)測(cè)和研究
等震線圖
等震線圖也稱(chēng)烈度分布圖，一次地震發(fā)生后，根據(jù)建筑物破壞的程度和地表面變化的狀況，評(píng)定距震中不同地區(qū)的地震烈度，連接相同烈度點(diǎn)構(gòu)成封閉的等震線，組成等震線圖。該圖可根據(jù)最高烈度區(qū)確定宏觀震中位置，根據(jù)震級(jí)和震中烈度估計(jì)震源深度，了解一次地震中各地地面烈度的變化等。
繪制烈度等震線有兩個(gè)步驟，首先將調(diào)查所得各地點(diǎn)的烈度標(biāo)在一張大地圖上，再用曲線將不同烈度區(qū)分開(kāi)，使得在同一區(qū)內(nèi)的烈度都相同。通常不要求一個(gè)烈度區(qū)內(nèi)完全不存在不同的烈度點(diǎn)，以免烈度分區(qū)線過(guò)分曲折。但是，一個(gè)烈度分區(qū)中至少應(yīng)該以同一烈度的點(diǎn)數(shù)占大多數(shù)，而可以容忍有一小部分高或低1度的烈度異常點(diǎn)。許多烈度異常點(diǎn)密集在一起所構(gòu)成的地區(qū)稱(chēng)為烈度異常區(qū)。
地震烈度區(qū)劃
地震烈度區(qū)劃是指對(duì)大區(qū)域的地震基本烈度進(jìn)行鑒定劃分。地震烈度區(qū)劃圖則是表現(xiàn)全國(guó)或一個(gè)地區(qū)地震烈度區(qū)劃的地圖，以地震烈度或地震動(dòng)參數(shù)為指標(biāo)，表示將來(lái)一定期限內(nèi)可能發(fā)生在某一區(qū)域內(nèi)的最大烈度，按照長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)各地可能遭受的地震危險(xiǎn)程度，將全國(guó)劃分為不同抗震設(shè)防要求的區(qū)域。地震烈度區(qū)劃大多逐漸以地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃取代。
地震的發(fā)生具有很大的隨機(jī)性，地點(diǎn)、時(shí)間和強(qiáng)度均是不確定的。地震烈度區(qū)劃主要采用基于概率含義的地震預(yù)測(cè)方法，將地震的發(fā)生及其影響看作隨機(jī)事件，首先根據(jù)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、地震活動(dòng)性和歷史地震資料，確定地震危險(xiǎn)區(qū)，即未來(lái)50年期限內(nèi)可能發(fā)震的地段，并估計(jì)每個(gè)發(fā)震地段可能發(fā)生的最大地震，從而確定出震中烈度。然后，預(yù)測(cè)這些地震的影響范圍，即根據(jù)地震衰減規(guī)律、用概率方法評(píng)價(jià)其周?chē)貐^(qū)的烈度。
地震烈度區(qū)劃圖廣泛應(yīng)用于一般建設(shè)工程的規(guī)劃選址和抗震設(shè)防，同時(shí)也是編制社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃、國(guó)土利用規(guī)劃、防震減災(zāi)規(guī)劃、城市規(guī)劃，以及地震監(jiān)測(cè)設(shè)施建設(shè)、社會(huì)防御措施制定和應(yīng)急準(zhǔn)備等防震減災(zāi)各項(xiàng)工作的基礎(chǔ)依據(jù)。同時(shí)，地震烈度區(qū)劃也有中長(zhǎng)期地震預(yù)報(bào)的作用，可以推測(cè)地震的危險(xiǎn)地段、區(qū)劃出不同震級(jí)及地震范圍、震中的分布地點(diǎn)等。
中國(guó)編制了全國(guó)性的地震烈度區(qū)劃圖，并于2015年批準(zhǔn)發(fā)布了《地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（又稱(chēng)第五代地震區(qū)劃圖）。
實(shí)際應(yīng)用
地震烈度可用于震害的簡(jiǎn)便估計(jì)，是描述地震影響大小的宏觀尺度，是防御和減輕地震災(zāi)害工作中的實(shí)用參數(shù)等。
震害的簡(jiǎn)便估計(jì)
一次強(qiáng)震之后，政府或社會(huì)為了解震害的大小和分布情況，需要有一個(gè)極為綜合而簡(jiǎn)便的描述，便于了解各地區(qū)的災(zāi)情。經(jīng)過(guò)實(shí)踐，人們采用了地震烈度，這種綜合而簡(jiǎn)便的劃分便于人們理解。
宏觀尺度
地震烈度可為地震工作者提供一種宏觀尺度，用以描述地震影響的大小。其可積累震害資料的，特別是歷史地震，一般只有地震現(xiàn)象的描述，沒(méi)有儀器記錄，也只有通過(guò)宏觀烈度的概念來(lái)加以整理和利用。通過(guò)研究震中區(qū)烈度分布，可估計(jì)震源情況和地質(zhì)構(gòu)造。由于地震活動(dòng)性是地震工作研究的核心，地震預(yù)報(bào)和地震工程都以此為根據(jù)，地震預(yù)報(bào)的精度和抗震工作的成效，都依賴(lài)于人們對(duì)地震活動(dòng)性的認(rèn)識(shí)程度。所以歷史地震資料是必須利用的。
實(shí)用參數(shù)
地震烈度作為一種粗略而簡(jiǎn)便的指標(biāo)，可為地震工程總結(jié)抗震經(jīng)驗(yàn)、進(jìn)行烈度區(qū)劃，從而規(guī)定地震動(dòng)設(shè)計(jì)參數(shù)。
地震烈度分布圖能反映地震影響的全貌及其衰減規(guī)律，可以從等震線圖的形態(tài)推論震源機(jī)制的特征，從烈度的分布異常研究場(chǎng)地條件對(duì)地面震動(dòng)的影響，還可以以地震烈度為背景來(lái)總結(jié)建筑物的抗震經(jīng)驗(yàn)。
在防御地震方面，全世界各國(guó)建立不同的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)（烈度區(qū)劃或地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃）。地震烈度在建筑物的抗震設(shè)計(jì)中被使用，一般基于設(shè)防地震動(dòng)參數(shù)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)，而按照設(shè)防地震烈度要求采取抗震構(gòu)造措施。
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