关于地震，笔者已发过4篇文章。本篇将为各位介绍6月17、18日在中国宜宾和日本新潟发生的两次地震。
为方便叙述，本文对两次地震简称如下。
6.17宜宾地震，6.18新潟地震(气象厅命名：山形县沖地震)
6.17宜宾地震与6.18新潟地震的规模与灾情
6月17日晚，中国宜宾市长宁县发生了6.0级地震，震中烈度达8度(相当于日本震度6强)，最大加速度为5.992m/秒2。截止6月19日13人死亡，220余人受伤，房屋倒塌73栋，12栋严重受损，1万多栋房屋部分受损。地震还造成部分地区的滑坡、滚石，交通与电力的中断，受灾人口达14万之多。
次日6月18日晚，日本的新潟与山形县交界的近海处也发生了地震，震级为6.7级，震中震度达6强，最大加速度为6.53m/秒2。截止6月19日的信息，0死亡，30余人受伤，149栋房屋部分受损。
两次地震仅差1天，规模相当。媒体报道一时吸引了两国民众的眼球，部分报道还引起了争议。宜宾地震和新潟地震的规模与灾情如表1所示。
为什么新潟地震规模比宜宾地震大，震灾损失反而小?
地震发生后，有朋友问：“为什么新潟地震比宜宾地震的震级高、震度大，死伤和房屋倒塌却比宜宾少？”
这问题一句话很难讲清楚，非要用一句话说清楚的话，那就是“地震震灾损失(生命财产)与地震规模(震级，震度)不一定成正比，除地震规模外，与地震摇晃特性、地震动波及范围、地震摇晃与建筑固有频率的响应程度，以及震中附近人口密度等也有关系。”
宜宾与新潟地震的灾害因素有啥不同?
接下来，解释一下地震灾害与那些因素相关，宜宾与新潟地震的灾害因素有哪些不同。
（1） 地震破坏力
地震破坏力与地震规模(震级、震度、释放能量、摇晃程度)、地震动特性相关。
① 地震释放与传递能量的差异
新潟地震(Mj6.7)释放的能量是宜宾地震(Ms6.0)的8倍左右。但新潟地震发生在离陆地6-7km的海底，地震发生后一部分能量在传递到陆地前已消耗在海水扰动上了，而宜宾地震传递到地表的能量直接作用在建筑物上了。
② 地震摇晃程度的差异
地震摇晃程度用加速度来衡量。第二运动定律F=ma(作用力=质量×加速度)都还记得吧？物体的加速度跟作用力成正比。
从两个地震震中附近观测点的数据看，新潟地震的合成加速度比宜宾地震大了近10%；而宜宾地震铅直加速度(上下颠簸作用力)却是新潟地震的2.5倍左右(图1)。
合成加速度是水平横晃与铅直颠簸的成分合成。对建筑物来说，上下颠簸比横晃更要命，这就是为什么相同震度时，直下型地震要比一般地震造成灾害更大的原因。
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左：宜宾(51GXT观测点) 右：新潟(YMT005观测点)
图1 铅直方向加速度变化比较【1】
③ 地震动特性的差异
地震动特性以反应谱来表示。
反应普好比广播电台发射的电波。各电台使用波段不同，只有把收音机波段调到电台波段时我们才能听到广播(共振效果)。同理，当地震反应谱与建筑物固有频率重叠时就会造成和加大建筑的破坏。
宜宾地震反应普集中于0~0.7秒短周期，而新潟地震反应普则集中于0.7~1.5秒的中长周期(图2)。
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左：6.17宜宾地震(51GXT观测点) 右： 6.18新潟地震(YMT005观测点)
图2 地震加速度反应普的比较【1】
（２）同等震度(烈度)范围
再来看一下能够造成房屋倒塌的震度5弱(中国烈度6以上)的范围。日本震度5弱(0.6～1.10m/秒2)略大于中国地震烈度Ⅵ的加速度(0.45～0.89m/秒2)。新潟震度5弱以上区域略大于宜宾地震烈度Ⅵ以上的区域(图3)。
图3地震烈度Ⅵ(6)以上波及范围的比较(四川省地震局, 日本气象厅)
（３）地震动摇晃与建筑结构的差异
建筑结构不同，固有周期也不同。一般木结构住宅的固有周期在短周期0-0.5秒之间，超高层建筑在长周期2.0-20秒以上，而地震波卓越周期在警戒周期0.5-2.0秒之间(图4,5)。
图4 建筑物的固有周期
图５ 建筑物固有周期、地震共振周期(日本ハウスHP)
从受灾建筑照片看，新潟震区多为2层木结构住宅，其固有频率多在0.5秒以下，躲开了新潟地震反应的谱卓越周期(0.7-1.5秒，表1,图2)，所以受损不大(图6(1))；而宜宾震区倒塌的房屋多为农村1~2层砖混结构住宅，其固有频率在0-1.0秒之间(表1,图2)，恰好与宜宾地震反应谱的卓越周期0.5-1.0秒有重叠，加上有部分自建房没采取防震措施，导致房屋倒塌严重(图6(2))。
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6.18新潟地震
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6.17宜宾地震
图6震中房屋倒塌情况【摘自：共同通信社、视觉中国】
（４）人口分布密度的差异
从人口密度上看，宜宾市长宁县几乎是新潟村上市的7倍。即使其他地震因素相同，宜宾地震的灾情也会大于新潟地震(表1)。
表1 中国6.17宜宾地震与日本6.18新潟地震概要一览表
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比较项目/指标 |
6.17宜宾地震 |
6.18新潟地震(山形県沖地震) |
新潟/宜宾 |
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地震概要
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发生日期时刻 |
2019/06/17 22:55 |
2019/06/18 22:22 |
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震级 |
Mj6.0(Mw5.8) |
Ms6.7(Mw6.4) |
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深度 |
16km |
14km |
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最近观测点 |
51GXT(21.9km) |
YMT004(115km) |
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最大震度/烈度 |
烈度8度(CENC ),6度(USGS) |
震度6强≒8度(CSIS) |
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合成最大加速度 |
5.992m/sec2(？) |
6.53m/sec2 |
1.09倍 |
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铅直最大加速度 |
5.992m/sec2 |
2.14m/sec2 |
0.36倍 |
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反应谱卓越周期 |
短周期0~0.7s |
中长周期0.7~1.5s |
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地震类型 |
走滑型 |
逆断层型 |
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震区面积 |
3,058km2(烈度6度以上) |
－ |
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建筑特性 |
倒塌、破损房屋结构特性 |
多为砖混结构(1~3层) 固有周期(0-1.0秒) |
多为木结构(2-3层) 固有周期(0-0.5秒) |
参考值
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建筑结构响应例 (6层混凝土框架) |
层间最大位移角0.28%(2层) |
0.93%(6层) |
2~3倍 |
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灾情 |
人口密度 |
长宁县347.2人/km2(2010) |
村上市50.4人/km2(2018数据) |
6.9倍 |
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死亡人数 |
13人 |
0人 |
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受伤人数 |
220人 |
35人(重伤9、轻伤25人) |
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受灾人数 |
14万人以上 |
－ |
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房屋倒塌 |
73栋 |
0栋 |
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严重损坏 |
12栋 |
0栋 |
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部分损坏 |
10,657栋 |
149栋 |
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直接经济损失 |
1,080万元人民币 |
－ |
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※ CENC：中国地震台网中心；USGS：美国地质调查所；CSIS：中国地震烈度。数据来源：中国地震局、中新社报道；日本气象厅、NHK报道等。
（５）防灾意识的差异
日本是地震大国，世界上6级以上的地震占了两成。从政府到民众都有很强的防灾意识，防灾教育从幼儿时就开始了。近十年日本的防灾已是常态。
中国地震灾害相对不是很多。汶川大地震后，政府和民众的防灾意识虽有了很大的提高，但仍然还有很长的路要走。比如这次宜宾地震，虽然预警成功，但仍有部分民众在收到预警后不知所措；反观新潟地震，大部分民众在收到预警后都能自主避险或采取相应的措施。
该如何应对地震灾害？
请参照笔者之前发过的相关文章“日本的灾害及其对策 –地震(1-4)”。
更多请关注“日本的灾害及其对策”系列
供稿 李鸥(日中防灾环保研究会 副会长)
编辑修改 JST客观日本编辑部
参考资料
【1】RED-ACT：四川省宜宾市长宁县6.0级地震区域破坏力分析。
【2】RED-ACT：日本6.8级地震破坏力分析。
