這個計算器能做什麼
這個工具可在地震的矩規模(Mw)與它所釋放的地震能量之間互相換算,能量以焦耳(J)表示,並進一步換算成相當於多少公噸的 TNT 炸藥。計算依據古登堡—芮克特(Gutenberg-Richter)能量—規模關係式,這是一條放諸四海皆準的物理定律,適用於地球上任何地方,並不限於特定國家;不過,常見的範例多以日本的著名大地震來說明。
使用方式
先用「換算來源」選單決定換算方向。選擇 規模,輸入 M 值,即可得到對應的能量(焦耳)以及 TNT 當量;選擇 能量(J),輸入能量數值並選定單位(從 J 到 EJ),就能算出對應的規模與 TNT 公噸數。能量單位只是把你的輸入值先換算成國際單位制的焦耳,再套入公式計算。
公式說明
核心關係式為
\log_{10}(J) = 4.8 + 1.5 × M
其中 J 為能量(焦耳),M 為矩規模。反過來求解則得到 M = ((\log_{10}(J) - 4.8) ÷ (1.5))
式中的係數 1.5 代表規模每整整提升一級,能量就會放大 10^{1.5} ≈ 31.6 倍;若提升兩級,能量則放大 1000 倍。至於 TNT,每公噸 TNT 釋放 4.184 × 10^{9} J(即 4.184 GJ),因此 TNT 當量就是把焦耳值除以 4.184e{9}。
實例計算
以一場規模 M = 9.0 的地震為例:
\log_{10}(J) = 4.8 + 1.5 × 9.0 = 18.3
因此 J = 10^{18.3} ≈ 1.995 × 10^{18} J(約 2 EJ)。換算成 TNT 當量為 ((1.995e{18}) ÷ (4.184e{9})) ≈ 4.77 × 10^{8} 公噸
大約相當於 4.77 億公噸,也就是約 477 百萬噸(megatons)的 TNT。
使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)
📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位
輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。
🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障
所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。
📊 3. 符合公認學術與產業計算模型
演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。
📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出
支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。
🔄 5. 多情景敏感度動態對比
建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。
🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明
本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。
常見問題 (FAQ)
這用的是哪一種規模標準?
採用矩規模(Mw),這是目前衡量大型地震的現代通用標準。
為什麼規模的微小變化影響這麼大?
因為能量是以 \(10^{1.5M}\) 的方式成長,規模只要提升一級,釋放的能量就大約增加 31.6 倍。
可以輸入負值或非常大的規模嗎?
可以。公式對任何實數 \(M\) 都成立。至於以能量換算的方向,則需要輸入正的能量值,因為零或負數的對數沒有定義。