参数设置
著名地震预设
计算结果
JMA震度（参考）
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MMI（参考）
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理论与主要公式
$M_w = \frac{2}{3}(\log_{10}M_0 - 9.1)$
$\log_{10}E = 1.5M + 4.8$
$$\begin{aligned}&\log_{10}\text{PGA} = 0.41M + 1.30\\ &\quad - 0.0034R - \log_{10}(R + c)\\ &c = 0.032\cdot 10^{0.41M}\end{aligned}$$
（Fukushima–Tanaka 1990；原式R为到断层面的最短距离，本工具以震源距√(R²+h²)代替）
什么是地震震级与烈度换算
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简单来说，震级是地震本身的“大小”，就像灯泡的瓦数；烈度是你在某个地方感受到的“晃得有多厉害”，就像你离灯泡的远近感受到的亮度不同。比如在本工具中设M7、深度20km：震中附近（1km）PGA约289 gal，MMI参考值VII；200公里外约14 gal，MMI参考值II–III。你可以在模拟器里把震级固定，然后拖动“震中距”滑块，就能看到烈度是如何随着距离衰减的。
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问得好！你可以把震源想象成在地下深处的一个“爆炸点”。地震波从那里传到地表，能量会扩散和衰减。深度越浅，能量传到地表的路程越短，衰减得越少，所以地表晃动就越剧烈。在实际工程中，浅源地震往往破坏性更大。你试试看，在模拟器里把震级和震中距固定，只改变“震源深度”参数，你会发现PGA（峰值加速度）会显著变化，这就是深度的影响。
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原来是这样！那PGA这个数字，比如200 gal，到底意味着多大的力呢？
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PGA是地面运动的最大加速度，单位是gal（1 gal = 1 cm/s²）。200 gal大约相当于0.2倍重力加速度。想象一下，你站在地面上，地面突然以你体重20%的力水平推你，这就是200 gal的感觉。在模拟器里，你调整震级、深度和距离后，计算出的PGA值会对应到日本气象厅震度（比如“5弱”、“6强”）和MMI烈度，你可以直观地看到不同PGA对应的破坏等级，这对理解抗震设计标准特别有帮助。
物理模型与关键公式
本计算器用Fukushima–Tanaka（1990）水平峰值加速度衰减关系，描述地震动强度（以PGA为代表）如何随震级和距离衰减。
$$\begin{aligned}&\log_{10}\text{PGA} = 0.41M + 1.30\\ &\quad - 0.0034R - \log_{10}(R + c)\\ &c = 0.032\cdot 10^{0.41M}\end{aligned}$$
PGA单位为伽（gal，cm/s²），$M$按矩震级$M_w$处理。原式中$R$为到断层破裂面的最短距离，本工具用震中距与深度求得的震源距$\sqrt{R^2+h^2}$代替。$0.032\cdot10^{0.41M}$项使近场值保持有限，$-0.0034R$项表示非弹性衰减。
震级$M$本身来源于更具物理意义的地震矩$M_0$，地震矩衡量了断层破裂所释放的总机械能。
$$M_w = \frac{2}{3}(\log_{10} M_0 - 9.1)$$
其中，$M_w$为矩震级，$M_0$为地震矩（单位：N·m）。地震矩由断层面积、平均滑动量和岩石剪切模量决定，因此矩震级是一个不饱和的、基于物理量的震级标尺。
现实世界中的应用
抗震设计与规范制定：工程师使用类似的计算模型（更复杂的GMPE）来预测特定场址在未来可能遭遇的地震动强度。这些预测值是建筑抗震设计规范中设定设计地震力的基础，确保建筑物“大震不倒，中震可修，小震不坏”。
地震灾害快速评估：地震发生后，根据速报的震级、震源位置和深度，可以快速估算不同区域的烈度分布图。这能帮助应急管理部门第一时间判断灾情严重区域，优先调配救援力量和资源。
城市规划与土地利用：通过计算不同震级地震下各区域的预期烈度，可以绘制地震灾害风险区划图。城市规划中可以据此避免在高风险区建设重要设施（如医院、学校），或规定更高的抗震设防标准。
保险与风险评估：保险公司利用地震动衰减模型来估算不同地理位置资产（如房屋、工厂）在地震中遭受损失的概率和严重程度，从而科学地厘定地震保险费率，进行金融风险管控。
常见误解与注意事项
在使用本工具时，若需考虑实际工程应用，有几个关键点需要特别注意。首先，“计算结果仅为平均地基条件下的参考值”。工具采用的Fukushima–Tanaka式是平均场地条件下的回归式，不反映具体地点的地基。松软沉积层上震动更强，坚硬岩层上较弱。例如，即使在同一震源20公里处，坚硬山地计算出的震度可能为5弱，而填海造地区域或谷底平原则可能达到5强以上。其次，震级与震度并非简单比例关系。尽管M7地震释放的能量约为M6的32倍（log₁₀E = 1.5M + 4.8），但这并不意味着震度会提高一个等级。在远离震源的区域，震级增加1级有时几乎不会改变震度值。最后，“震中距”与“震源距”的区别。工具输入值为“震中距R”，但实际震动强度取决于震源直线距离“震源距”。对于深度50公里的地震，若输入震中距1公里（最小值），系统将按震源距50公里进行计算。在远离震中的区域计算时，此差异可忽略，但在处理震中附近浅源地震时需特别注意。