面波震級

在地震中，面波也是地震波之一，在地球表面擴散，因此測量面波震級也是除測量矩震級外的另一種估計地震規模的方法。

對於淺源地震，中國習慣使用面波震級，美國則習慣使用體波震級或矩震級，這三個震級無法進行對比，但可以通過經驗公式換算。

公式中：A為面波水平方向最大地動位移的數值（以微米計）；T為與A相應的周期（以秒計）；σ（Δ）為面波震級量規函數；C為觀測台站的校正。

1935年，美國加州理工學院的地震學家查爾斯·弗朗西斯·里克特（Charles Francis Richter）和賓諾·古騰堡（Beno Gutenberg）借鑒天文學中表示天體亮度的星等，共同提出震級劃分法，用以區分當時加州地區發生的大量小規模地震和少量大規模地震。此標度後來成為通用的里氏地震規模。這種地震規模度量方法是根據地震儀對地震波所作的記錄計算出來的。地震愈大，震級的數字也愈大。雖然里氏地震規模並沒有規定上限或下限，但是現代精密的地震儀則經常會記錄到規模為負數的地震。加之受當初設計里氏地震規模時所使用的伍德-安德森扭力式地震儀的限制，近震規模（ML）若大於約6.8級或觀測點距離震中超過約600千米便不適用。且里氏地震規模存在缺陷，主要在於它與地震發生的物物理過程沒有直接聯繫，並且里氏地震規模存在震級飽和現象。

後來研究人員提議了一些改進，其中面波震級（Ms）和體波震級（Mb）最為常用。

1977年，加州理工學院的金森博雄教授提出一種物理含義更為豐富，更能直接反應地震過程物理實質的表示方法，即矩震級（Mw）。該標度能更好的描述地震的物理特性，如地層錯動的大小和地震的能量等。傳統的震級標度法與之對比，只是抓住某一種地震波的最大振幅來標征地震的大小，它們與地震波能量大小的關係只是一種統計關係，而地震波能量也只是地震釋放總能量的一部分。

21世紀初，地震學者普遍認為傳統的地震規模表示方法已經過時，公認採用矩震級。

面波震級比較適用於從遠處（震中距大於1000千米）測定淺源大地震的震級，而且各國地震機構的面波震級測定結果也比較一致，因此世界各國在公布1931年新疆8級地震和交換有關震級的信息資料時，一般都使用面波震級。另外，為解決巨大地震的面波震級飽和問題，有人提出用震源物理中的地震矩概念推導出一種新的震級標度——矩震級（Mw）。智利大地震的面波震級 Ms=8.5，但矩震級MW=9.5，成為人類已知的最大地震。矩震級已在地震觀測中開始試用，但其方法還在進一步研究和完善。它可作為面波震級的有益補充，但不能完全取代面波震級。

面波震級存在大震震級飽和，小震振幅記錄受限等問題。20世紀60~70年代，有科學家在研究全球地震年頻度與Ms的關係時發現，缺失Ms超過8.6級的地震。他們認為，當Ms超過8.6級后，儘管地表出現更長的破裂，顯示出地震有更大的規模，但測定的Ms值卻很難再增上去，使得一些強度明顯不同的地震在用傳統方法計算后得出里氏地震規模的數值卻一樣。

此外，傳統的地震儀對於周期為20秒的面波靈敏，計算面波震級的時候就是用20秒的面波。原則上說，面波震級不適用震級小於5級的地震。這是因為震級小於6級的地震，面波震級能記錄到的振幅是受到限制的，那麼，由它所計算得到的震級也就比實際值小。這就導致以往報道中，震級小於6級的地震，中國地震局所報的震級往往比美國地質調查局（USGS）所報的要低零點幾級。例如，2008年6月18日的四川省石棉地震，美國地質調查局（USGS）報的是 Mb4.6級或Mw 4.7級，而中國報的是面波震級4.2級。

2013年4月20日雅安地震，中國國家地震局先速報5.9級，后改為7.0級，美國地質調查局（USGS）則報為6.6級。此後幾次的餘震震級報道中，中美所報數值也各有高低。這些差異是由地震震級計算標度不同造成的，美國地質調查局（USGS）使用的是國際公認的矩震級，而中國採用的是面波震級。由於矩震級與震源的物理特性有較直接的聯繫，21世紀初地震學者普遍認為面波震級等表示方法已經過時，公認採用矩震級。