Estimează magnitudinea cutremurelor. Care este magnitudinea cutremurelor? scara Richter

Cutremurele variază ca putere și impact asupra suprafeței pământului. Și știința a încercat în mod repetat să le clasifice în funcție de acești indicatori.

În urma unor astfel de încercări, au fost elaborate scale în 12 puncte, pe baza unei evaluări a impactului lor asupra suprafeței pământului.

Scala de 12 puncte pentru evaluarea intensității cutremurelor (în continuare scara cutremurului) estimează intensitatea unui cutremur în puncte dintr-un punct dat, indiferent de puterea acestuia la epicentru.

scara Richter are o abordare diferită și estimează cantitatea de energie seismică eliberată la epicentrul unui cutremur. Unitatea de măsură a energiei seismice este magnitudinea.

Scara de cutremur de 12 puncte.

În 1883, 12 bal scara cutremurului a fost proiectat de Giuseppe Mercali. Mai târziu a fost îmbunătățită de autor însuși, iar ulterior și de Charles Richter (autorul scalei Richter) și a fost numită Scala modificată a cutremurului Mercalli.

Această scară de cutremur este utilizată în prezent în Statele Unite.

În URSS și Europa perioadă lungă de timp a fost folosită o scară de cutremur în 12 puncte - MSK-64. Potrivit acestuia, precum și pe scara cutremurului Mercalli, intensitatea acestora este măsurată în puncte care indică intensitatea, natura și amploarea impactului asupra suprafeței pământului, clădirilor, oamenilor și animalelor dintr-o zonă dată.

Scara cutremurului MSK-64 este foarte clară. Și dacă auzim în presă că s-a produs un cutremur cu magnitudinea 6, ne putem foarte ușor să ne imaginăm că, după această scară de cutremur, a fost puternic și a fost simțit de toți oamenii. Mulți dintre ei au fugit în stradă. Bucăți de tencuială au căzut și picturile au căzut de pe pereți.

Sau un cutremur cu magnitudinea de 9,0 poate fi imaginat ca devastator, în care case de piatră au fost avariate și distruse, iar casele din lemn au fost dărâmate.

Totul este simplu și clar.

De remarcat că în funcție de scara cutremurului, intensitatea acestora este evaluată la un anumit punct. Este clar că la epicentrul situat deasupra sursei cutremurului și la un punct îndepărtat intensitatea acestuia va fi diferită.

În 1988, Comitetul Seismic European a început să actualizeze scara de cutremur MSK-64, iar în 1996, o scară de cutremur actualizată numită EMS-98, împreună cu un manual de utilizare, a fost recomandată pentru utilizare. Această scară de cutremur este, de asemenea, de 12 puncte și nu are diferențe fundamentale cu alte scale de cutremur.

În Japonia, se utilizează scara cutremurului Agenției Meteorologice din Japonia. Începe din trei puncte când oamenii încep să simtă punctele.

Acesta descrie în coloane separate impactul asupra oamenilor, asupra mediului din interiorul clădirilor și pe stradă. Cel mai mare rating pe această scară de cutremur este 7.

De asemenea, nu este fundamental diferit de alte scale.

scara Richter. Magnitudinea.

Adesea, inclusiv în mass-media, puteți auzi despre un cutremur care a avut loc undeva cu o forță de, de exemplu, 6 puncte pe scara Richter.

Acest lucru nu este adevărat. Scara Richter nu descrie intensitatea unui cutremur, exprimată în puncte, ci o caracteristică complet diferită, exprimată în alte unități.

Scara Richter estimează cantitatea de energie seismică eliberată la epicentru pe baza amplitudinii vibrațiilor solului măsurate de instrumentele care au atins punctul de măsurare. Această valoare este exprimată în mărime.

Richter însuși a definit magnitudinea oricărui șoc ca fiind: „logaritmul, exprimat în microni, al amplitudinii înregistrării acestui șoc făcută de un seismometru standard de răsucire de scurtă perioadă la o distanță de 100 de kilometri de epicentru”.

Magnitudinea calculat după măsurarea amplitudinii pe seismogramă. Și atunci când faceți calcule, este necesar să faceți corecții: pentru adâncimea sursei de cutremur, pentru faptul că măsurătorile au fost efectuate cu un seismometru nestandard. Este necesar să aducem calculele la cele măsurate la o distanță standard de 100 km de epicentru.

Acesta nu este un calcul ușor. Și din cauza dificultăților enumerate, mărimile mărimilor emise diverse surse poate varia ușor.

Dar, în general, vor oferi o evaluare obiectivă a puterii cutremurului.

Prin urmare, ar fi corect să spunem că într-un anumit loc s-a produs un cutremur cu magnitudinea, să zicem, -5 pe scara Richter.

Magnitudinea, calculat în puncte diferite pe scara Richter va avea aceeași valoare. Intensitatea șocurilor în puncte în diferite puncte va fi diferită.

Aceasta este diferența dintre scara de cutremur de 12 puncte și scara Richter de 9,5 puncte, exprimată în magnitudine (scala Richter are un interval de 1 - 9,5 grade).

Nu trebuie să confundați (și asta se întâmplă tot timpul în mass-media) conceptele de scară Richter și scara de cutremur în 12 puncte.

Intensitatea pe scara Richter este determinată imediat din citirile seismografelor. Intensitatea în puncte este determinată ulterior, pe baza unei evaluări a impactului asupra suprafeței pământului. Prin urmare, primele rapoarte privind evaluarea puterii șocurilor vin tocmai pe scara Richter.

Cum se raportează corect intensitatea tremurului în magnitudine pe scara Richter?

Utilizarea corectă este „un cutremur cu magnitudinea 7 pe scara Richter”.

Anterior, din cauza unei neglijeri, a fost folosită expresia incorectă - „un cutremur de 7 puncte pe scara Richter”.

Sau este și incorect - „un cutremur cu magnitudinea 7 pe scara Richter” sau „magnitudinea 7 pe scara Richter”.

Scara Richter descrie puterea tremurului la epicentru, indiferent de condiții, și introduce o unitate de măsură pentru puterea tremurului - magnitudine. Alte scale descriu impactul lor asupra suprafeței în diverse locuri in functie de conditii, soluri, roci, distanta fata de epicentru etc.

Din acest motiv scara Richter este cea mai obiectivă și bazată științific.

scara Richter(glumă)

Prin urmare, în viața de zi cu zi se numește valoarea mărimii scara Richter.

Magnitudinea cutremurului și scala de evaluare a intensității cutremurului

Scara Richter conține unități convenționale(de la 1 la 9,5) - magnitudini, care sunt calculate din vibrațiile înregistrate de un seismograf. Această scară este adesea confundată cu scala intensității cutremurului în puncte(după un sistem cu 7 sau 12 puncte), care se bazează pe manifestările exterioare ale unui cutremur (impact asupra oamenilor, obiectelor, clădirilor, obiectelor naturale). Când are loc un cutremur, magnitudinea lui devine mai întâi cunoscută, care este determinată din seismograme, și nu intensitatea lui, care devine clară abia după un timp, după primirea informațiilor despre consecințe.

Utilizare corectă: « cutremur cu magnitudinea 6,0».

Fosta utilizare greșită: « cutremur de 6,0 pe scara Richter».

Folosire greșită: « cutremur cu magnitudinea 6», « cutremur de 6 grade pe scara Richter» .

scara Richter

Aceste cântare nu funcționează bine cel mai mult cutremure majore- la M~8 vine saturaţie.

Momentul seismic și scara Kanamori

În 2017, seismologul Hiro Kanamori a propus o evaluare fundamental diferită a intensității cutremurelor, pe baza conceptului moment seismic.

Momentul seismic al unui cutremur este definit ca M 0 = μ S u (\displaystyle M_(0)=\mu Su), Unde

• μ - modulul de forfecare al rocilor, aproximativ 30 GPa;
• S- zona în care se observă falii geologice;
• u- deplasare medie de-a lungul falii.

Astfel, în unități SI, momentul seismic are dimensiunea Pa × m² × m = N × m.

Magnitudinea Kanamori este definită ca

Unde M 0 este momentul seismic, exprimat în dine × cm (1 dină × cm este echivalent cu 1 erg, sau 10 −7 N×m).

Scara Kanamori este de acord cu scalele anterioare 3 < M < 7 {\displaystyle 3și este mai potrivit pentru evaluarea cutremurelor mari.

Istoria apariției

Puterea tuturor cutremurelor care au loc în diferite părți ale planetei noastre este evaluată în funcție de puterea undelor seismice care le însoțesc. Totul se reduce la un singur sistem de clasificare, numit „scala Richter”. A fost propus pentru prima dată de seismologul american Charles Richter în 1935. Zece ani mai târziu, împreună cu colegul său Beno Gutenberg, și-a fundamentat teoria, care după aceea a început să fie utilizată pe scară largă în practică. În primul rând, sistemul este conceput pentru a caracteriza cantitatea de energie produsă de scoarța terestră. În ciuda faptului că nu există restricții la scara mărimii, încă există o limită fizică a cantității sale. Acțiunile în timpul unui cutremur sunt determinate în mare măsură de indicatorii acestuia.

Indicatori la scara Richter

Sistemul propus de Charles Richter folosește o scară logaritmică. Principiul său de bază este că fiecare dintre valorile întregi ulterioare indică un cutremur care este de zece ori mai puternic decât cel precedent. Cu alte cuvinte, de exemplu, dacă scara Richter arată că tremurele pământului sunt de 5,0, atunci aceasta înseamnă că sunt de 10 ori mai puternice decât un 4,0 în același sistem. Cu toate acestea, nu confundați energia totală a unui cutremur și magnitudinea acestuia. Când a doua crește cu o unitate, prima crește de aproape treizeci de ori. Conform teoriei lui Richter, magnitudinii cutremurelor corespund următoarelor caracteristici. Socurile care practic nu sunt resimțite sunt evaluate la 2,0 puncte; tremurături slabe care au ca rezultat distrugeri minore - 4,5; pentru daune moderate se acordă un punctaj de 6,0 puncte; Cel mai puternic cutremur cunoscut de oamenii de știință și care a avut loc vreodată pe planetă a fost caracterizat de o notă de 8,5 puncte pe scară.

Zona de cutremur

Este un fapt larg cunoscut că orice cutremur constă dintr-un șoc sau o serie de ele. Ele apar din cauza apariției unor falii în scoarța terestră și a deplasării maselor de roci de-a lungul acestora. Pe baza calculelor efectuate, dimensiunea zonei de deplasare a rocii în timpul tremurului abia perceptibil este egală cu câțiva metri în înălțime și lățime. În cazul în care scara Richter simbolizează tremor cu o magnitudine de aproximativ cinci puncte, dimensiunea focarelor ajunge la câțiva kilometri. În timpul celor mai puternice cutremure cu consecințe catastrofale, adâncimea deplasării poate fi de aproximativ 50 km - aceasta cu o lungime de până la o mie de kilometri. Lungimea sursei celei mai puternice dintre toate cutremurele cunoscute a fost de 1000 km, iar adâncimea a fost de 100 km (o valoare mai mare este imposibilă datorită faptului că substanța pământului sub acest marcaj se află într-o stare similară cu topirea).

Concluzii

În sfârșit, trebuie remarcat faptul că scara Richter caracterizează impactul pe care tremurele pământului îl exercită asupra suprafeței. Acest sistem de măsurare demonstrează daunele care au fost cauzate unei zone. Un cutremur primește scorul exact numai după ce zona a fost cercetată pentru deformarea suprafeței și distrugerea structurilor. Potrivit experților și oamenilor de știință, cutremurele pământului cu magnitudinea de nouă sau mai mult nu pot avea loc pe planeta noastră.

În 1935, profesorul C. Richter a propus estimarea energiei unui cutremur magnitudinea(din latină valoare).

Magnitudinea cutremure - valoare condiționată care caracterizează energia totală a vibrațiilor elastice cauzate de un cutremur. Mărimea este proporțională cu logaritmul energiei cutremurelor și vă permite să comparați sursele de vibrații în funcție de energia lor.

Amploarea cutremurelor este determinată din observațiile la stațiile seismice. Vibrațiile solului care apar în timpul cutremurelor sunt înregistrate de aparate speciale – seismografe.

Rezultatul înregistrării vibrațiilor seismice este seismogramă, pe care se înregistrează unde longitudinale şi transversale. Observațiile cutremurelor sunt efectuate de serviciul seismic al țării. Magnitudinea M, intensitatea cutremurului în puncte și adâncimea focală N interconectate (a se vedea tabelul 1) .

Seismologii folosesc mai multe scale de magnitudine. În Japonia folosesc o scară de șapte magnitudini. De la această scară a pornit Richter K.F, propunând scara sa îmbunătățită de 9 magnitudine. scara Richter- scara de magnitudine seismică, bazată pe evaluarea energiei undelor seismice apărute în timpul cutremurelor. Magnitudinea celor mai puternice cutremure de pe scara Richter nu depășește 9.

Scara de „magnitudine”, care reflectă puterea cutremurelor, care a fost propusă de seismologul american Richter, corespunde amplitudinii celei mai mari deplasări orizontale înregistrate de un seismograf standard la o distanță de 10 km de epicentru (punctul de pe suprafața pământului direct deasupra focarului cutremurului). Modificarea acestei cele mai mari deplasări orizontale în funcție de distanța și adâncimea focarului cutremurului (adâncimea de la suprafața pământului până la zona de origine a cutremurului) este determinată folosind tabele și grafice empirice. Mărimile determinate în acest fel sunt legate de energie prin ecuația empirică LogE = 11,4 + 1,5 M ,

unde M este mărimea corespunzătoare amplitudinii deplasării orizontale (Richter, 1958) și E - energie totală. În conformitate cu această dependență, fiecare unitate ulterioară a scalei Richter înseamnă că energia eliberată este de 31,6 ori mai mare decât cea corespunzătoare unității anterioare a scalei. Alte relații stabilite empiric arată că, cu o unitate de creștere a mărimii, este eliberată de 60 de ori mai multă energie. Prin urmare, un cutremur cu magnitudinea 2 va elibera de 30 până la 60 de ori mai multă energie decât un cutremur cu magnitudinea 1, iar un cutremur cu magnitudinea 8 va elibera energie care este de 8x10 5 -12x10 6 ori mai mare decât energia eliberată de un cutremur cu magnitudinea 4.

Cutremurele cu magnitudinea 1 pe scara Richter sunt de obicei răspuns numai de seismografe sensibile. Cutremurele cu magnitudinea 2, în condiții adecvate, sunt resimțite de oamenii din zona epicentrului. La cutremure cu magnitudinea 4,5 (intensitatea VI-VII; vezi Tabelul 6), distrugerea se observă doar în cazuri rare. Pentru comoditate, seismologii se referă la cutremure cu o magnitudine de 7 sau mai mare pe scara Richter ca fiind cutremure majore, cutremurele cu o magnitudine de 8 sau mai mare fiind în mod evident cutremure mari.

Cele mai mari cutremure cunoscute, conform metodei de estimare Richter, au fost cutremurul din Columbia din 1906 și cutremurul din Assam din 1950 cu magnitudinea 8,6. Magnitudinea estimată a cutremurului din Alaska din 1964 a fost de ordinul 8,4-8,6. Este interesant de observat că focarul tuturor acestor cutremure, care au avut o magnitudine, potrivit lui Richter, peste 8,0, a fost situat la o adâncime mică.

Magnitudinea M, intensitatea cutremurului în puncte și adâncimea focală h sunt legate între ele (Tabelul 1). Cu cât adâncimea sursei este mai mică, cu atât intensitatea cutremurului este mai mare în puncte la aceleași valori de magnitudine (eliberarea de energie în sursă).

Raport aproximativ al mărimii M și intensității în funcție de adâncimea focală h. (Tabelul 1).

scara Richter concepute pentru a determina puterea vibrațiilor pământului. Cu alte cuvinte, conducătorul ajută la determinarea puterii cutremurelor. Sistemul este internațional. Italianul Mercalli a început să o dezvolte. Cine este Richter și de ce i-a luat laurii de la predecesorul său? Vom afla.

Istoria scalei Richter

Scara cutremurului Richter adoptat în anii 1930. Sistemul Mercalli nu a fost doar redenumit, ci și modificat. Italianul a fost slab pentru baza de 12 puncte. Tremuraturi minime – unul.

Cutremurele de la 6 puncte au fost considerate puternice. Acest lucru nu se potrivea tuturor statelor. În Rusia, de exemplu, au fost ghidați de limite de 10 puncte, iar în Japonia de limite de 7 puncte. Între timp, epoca globalizării a sosit.

Era necesar un singur standard pentru ca datele de la toate seismografele să poată fi înțelese oriunde pe Pământ. Aici s-a implicat Charles Richter. Americanul a sugerat folosirea logaritmului zecimal.

Calculul amplitudinii vibrației este direct proporțional cu deviația acului pe seismograf. Totodată, Richter a introdus o corecție în funcție de distanța zonei față de epicentrul cutremurului.

Scala de magnitudine Richter a fost adoptată oficial în 1935. Lumea a început să se concentreze nu doar pe 10 puncte, ci și pe diferența de 10 puncte dintre semnele riglei adiacente.

Un cutremur cu magnitudinea 2 este de 10 ori mai puternic decât un cutremur cu magnitudinea 1. Împingerile în 3 puncte sunt de 10 ori mai puternice decât cele în 2 puncte și așa mai departe. Dar cum se determină puterea scuturarii? Cum să înțelegeți că mișcările scoarței terestre sunt exact de 3, 7, 9 puncte?

Scala Richter - scoruri la manifestări vizuale și fizice

Scorurile ajută la măsurarea intensității tremurului de suprafață. Puterea lor este mai mare în intestinele Pământului, unde are loc ruptura. O parte din energie se pierde pe drumul către crusta solidă a planetei. Se dovedește că cu cât sursa este mai aproape de suprafață, cu atât intensitatea este mai mare. 1 punct nu este observat de oameni.

2 puncte sunt recunoscute doar la etajele superioare ale clădirilor înalte se simt vibrații slabe. La 3 puncte, candelabrele se leagănă. Tremuratul vizibil în interiorul clădirilor, chiar și în cele mici, este de 4 puncte.

Cutremurele de magnitudine 5 sunt detectate nu numai în case, ci și pe stradă. La 6 puncte, sticla se poate sparge, mobila si vasele se pot misca. Devine dificil să stai pe picioare în timpul unui cutremur cu magnitudinea 7. Crăpăturile se răspândesc de-a lungul pereților de cărămidă, scările se prăbușesc și se formează alunecări de teren pe drumuri.

La 8 puncte, clădirile deja se prăbușesc, precum și comunicațiile aflate în subteran sunt rupte. Tremorurile în 9 puncte duc la perturbări în corpurile de apă și pot provoca, de exemplu, un tsunami. Pământul crapă.

Se mototolește și se rupe în timpul cutremurelor cu magnitudinea 10. 11 puncte... Stop. La urma urmei, scara Richter se termină la zece. Acesta este ideea. Lacunele în cunoștințele oamenilor obișnuiți au condus la un amestec de sisteme Mercalli și Richter.

Intensitatea de suprafață a tremurului a fost măsurată în puncte folosind scara italiană. Ea, se pare, nu s-a scufundat în uitare, ci s-a alăturat neoficial celei americane. Mercalli are atât 11, cât și 12 puncte.

La ora 11, clădirile din cărămidă se vor prăbuși la pământ și va rămâne doar o reamintire a drumurilor. 12 puncte este un cutremur catastrofal care schimbă topografia pământului. Crăpăturile din acesta ating o lățime de 10-15 metri.

Acum să ne dăm seama ce indică semnele de pe adevărata scară Richter. Este „legat” de o magnitudine de care Mercalli nu a ținut cont. Magnitudinea determină energia eliberată în timpul mișcărilor în intestinele pământului. Nu manifestările exterioare ale cutremurului sunt examinate, ci esența sa internă.

Scara Richter - tabel de mărimi

În timp ce scorurile pot fi determinate prin observarea schimbărilor de pe suprafața planetei, magnitudinea este calculată numai din citirile seismografului. Calculele se bazează pe tipul de valuri ale unui cutremur tipic, mediu.

Indicatorul este pus în logaritm cu amplitudinile maxime ale șocurilor specifice. Mărimea este proporțională cu acest logaritm.

Puterea energiei eliberate în timpul unui cutremur depinde de mărimea focarului său, adică de lungimea și lățimea falii din roci. Șocurile tipice Richter pot fi măsurate nu numai în numere întregi, ci și în numere fracționale.

Astfel, o magnitudine de 4,5 duce la pagube minore. Parametrii defecțiunii sunt de doar câțiva metri pe verticală și în lungime. O sursă de câțiva kilometri produce de obicei cutremure cu magnitudinea de 6.

Falia are o lungime de sute de kilometri - magnitudinea 8,5. Există și un 10 pe scara Richter. Dar aceasta este, ca să spunem așa, o limită nerealistă. Nu au avut loc cutremure pe Pământ cu o magnitudine mai mare de 9. Se pare că nu se va întâmpla.

Pentru magnitudinea 10, este necesară o adâncime de falie de peste 100 de kilometri. Dar, la o asemenea adâncime, pământul nu mai este solid, substanța se transformă în lichid - mantaua planetei. Lungimea unui focar de zece ori ar trebui să depășească 1000 de kilometri. Dar astfel de greșeli nu sunt cunoscute oamenilor de știință.

Cutremurele cu magnitudinea 1 nu au loc, sau mai degrabă nu sunt înregistrate de instrumente. Cele mai slabe tremurături, resimțite atât de seismografe, cât și de oameni, sunt de 2 puncte. Da, indicatorii de magnitudine sunt uneori numiți și puncte. Dar, este mai corect să pronunți doar numărul, astfel încât să nu existe confuzii cu scara Mercalli.

Există o relație aproximativă între severitatea unui cutremur și magnitudinea acestuia. În același timp, este important să se țină cont de adâncimea sursei de șoc. Cel mai simplu mod de a compara indicatorii este să te uiți la tabel.

Se poate observa că aceeași magnitudine poate duce la distrugeri diferite în funcție de adâncimea sursei. Există și alte motive pentru a judeca cum va fi cutremur în puncte? Puncte scara Richter Ele depind, de asemenea, de rezistența seismică a clădirilor din zona cutremurărilor și de natura solului.

În clădirile de bună calitate, forța unui cutremur este percepută diferit decât în ​​casele construite fără a ține cont de eventualele mișcări ale scoarței terestre. Charles Richter a vorbit despre asta în anii 1930.

Omul de știință nu numai că a creat o scară internațională, dar și-a petrecut întreaga viață luptând pentru o construcție rezonabilă, ținând cont de toate riscurile unei anumite zone. Datorită lui Richter, multe țări au înăsprit standardele de construcție a clădirilor.