在讨论地震研究及其创新时，有多种方法来看待它。还有地震仪，用来探测地震并记录有关地震的信息，如地震力和持续时间。还有许多仪器被用来分析和记录地震的其他细节，如强度和震级。这些是塑造我们研究地震方式的一些工具。

地震仪的定义

地震波是通过地球传播的地震产生的振动。它们被记录在称为地震仪的仪器上，地震仪沿着一条锯齿形的轨迹，显示仪器下方地面振荡的变化幅度。地震仪的传感器部分被称为地震仪，而绘图功能是后来的发明。

灵敏的地震仪可以大大放大这些地面运动，可以探测来自世界任何地方的强震。地震的时间、地点和震级可以根据地震仪台站记录的数据来确定。

长恒龙坛

大约公元前132年，中国科学家常恒发明了第一台地震仪，一种可以记录地震发生情况的仪器，称为“龙罐”。龙坛是一个圆筒形的坛，有八个龙头围绕着它的边缘，每个龙头口中都有一个球。罐子底部有八只青蛙，每只青蛙都在一个龙头的正下方。当地震发生时，一个球从一条龙的嘴里掉下来，被青蛙的嘴抓住了。

水和水银地震计

几个世纪后，意大利发明了利用水运动的装置，后来又发明了水星。更具体地说，路易吉·帕尔米里（Luigi Palmieri）在1855年设计了一台水银地震仪。Palmieri的地震仪有U形管，沿罗盘点排列，并充满水银。当地震来袭时，水银会移动并产生电接触，使时钟停止，并启动一个记录鼓，在该鼓上记录水银表面浮子的运动。这是第一台记录地震时间、地震强度和持续时间的设备。

现代地震仪

约翰·米尔恩是英国地震学家和地质学家，他发明了第一台现代地震仪，并推动了地震台站的建设。1880年，在日本工作的英国科学家詹姆斯·阿尔弗雷德·尤因爵士、托马斯·格雷和约翰·米尔恩爵士开始研究地震。他们成立了日本地震学会，为地震仪的发明提供资金。同年，米尔恩发明了水平摆地震仪。

二战后，水平摆地震仪与美国为记录长周期波而开发的Press-Ewing地震仪一起得到改进。该地震仪使用米尔恩摆，但支撑摆的枢轴被弹性线代替，以避免摩擦。

地震研究的其他创新

理解强度和震级尺度

烈度和震级是研究地震的其他重要领域。震级测量地震源释放的能量。它是由记录在某一周期地震记录上的波的振幅的对数确定的。同时，烈度是指地震在某一地点产生的震动强度。这取决于对人、人类结构和自然环境的影响。强度没有数学基础。确定强度是基于观察到的效果。

罗西-弗雷尔音阶

意大利的米歇尔·德罗西（Michele de Rossi）和瑞士的弗朗索瓦·弗雷尔（Francois Forel）分别于1874年和1881年独立出版了类似的强度量表，这是第一部现代强度量表。罗西和弗雷尔后来在1883年合作制作了罗西-弗雷尔音阶，这是第一个在国际上广泛使用的音阶。

Rossi-Forel量表使用了10度的强度。1902年，意大利火山学家朱塞佩·梅卡利（Giuseppe Mercalli）创建了12度刻度。

改良麦卡利强度标度

虽然已经有许多强度等级来衡量地震的影响，但美国目前采用的是修正的麦卡利（MM）强度等级。它是由美国地震学家哈里·伍德和弗兰克·诺依曼于1931年开发的。这个等级由12个不断增加的强度等级组成，范围从难以察觉的震动到灾难性的破坏。它没有数学基础；相反，它是基于观察到的效果的任意排名。

里氏震级

里氏震级是由加州理工学院的查尔斯·F·里克特于1935年制定的。在里氏震级上，震级用整数和小数表示。例如，5.3级地震可能被计算为中等地震，而强震可能被评定为6.3级地震。由于标度的对数基础，震级上的每一个整数增加代表测量振幅的十倍增加。作为对能量的估计，震级标度中的每个整数步对应于释放的能量约为与前一个整数值相关联的能量的31倍。

里氏震级最初创建时，只能应用于制造相同仪器的记录。现在，仪器相互之间经过仔细校准。因此，震级可以使用任何校准地震仪记录的里氏震级来计算。