Магниту́да землетрясе́ния — величина, характеризующая энергию, выделившуюся при землетрясении в виде сейсмических волн. Первоначальная шкала магнитуды была предложена Рихтером в 1935, поэтому в обиходе значение магнитуды ошибочно называют шкалой Рихтера.
- Распространённые заблуждения
- Шкала Рихтера
- Сейсмический момент и шкала Канамори
- Энергия землетрясения
- Частота землетрясений разной магнитуды
- Ссылки
- Измерение силы и воздействий землетрясений
- Шкала Медведева-Шпонхойера-Карника (msk-64)
- Шкала магнитуд
- Шкалы интенсивности
- Шкала интенсивности землетрясений
- Шкала интенсивности землетясений Медведева — Шпонхойера — Карника
- Европейская макросейсмическая шкала интенсивности землетрясений (EMS)
- Шкала интенсивности Японского метеорологического агентства
- Модифицированная шкала интенсивности землетрясений Меркалли
- Магнитуда землетрясения и балльная шкала интенсивности землетрясения
Распространённые заблуждения
- Магнитуда характеризует землетрясение как цельное, глобальное событие и не является показателем интенсивности землетрясения, ощущаемой в конкретной точке на поверхности Земли. Интенсивность землетрясения, измеряемая в баллах, не только сильно зависит от расстояния до очага; в зависимости от глубины центра и типа горных пород сила землетрясений с одинаковой магнитудой может различаться на 2—3 балла.
- Магнитуда — безразмерная величина, она не измеряется в баллах.
- Правильное употребление: «землетрясение с магнитудой 6.0», «землетрясение силой в 5 магнитуд по шкале Рихтера»
- Неправильное употребление: «землетрясение с магнитудой 6 баллов», «землетрясение силой 6 баллов по шкале Рихтера».
Шкала Рихтера
Рихтер предложил для оценки силы землетрясения (в его эпицентре) десятичный логарифм перемещения (в микрометрах) иглы стандартного сейсмографа Вуда-Андерсона, расположенного на расстоянии не более 600 км от эпицентра: ML = lgA + f, где f — корректирующая функция, вычисляемая по таблице в зависимости от расстояния до эпицентра. Энергия землетрясения примерно пропорциональна A3 / 2, то есть увеличение магнитуды на 1,0 соответствует увеличению амплитуды колебаний в 10 раз и увеличению энергии примерно в 32 раза.
Эта шкала имела несколько существенных недостатков:
- Рихтер использовал для градуировки своей шкалы малые и средние землетрясения южной Калифорнии, характеризующиеся малой глубиной очага.
- Предложенный способ измерения учитывал только поверхностные волны, в то время, как при глубинных землетрясениях существенная часть энергии выделяется в форме объёмных волн.
В течение следующих нескольких десятков лет шкала Рихтера уточнялась и приводилась в соответствие с новыми наблюдениями. Сейчас существует несколько производных шкал, самыми важными из которых являются:
Магнитуда объёмных волн
mb = lg(A / T) + Q(D,h)
где A — амплитуда колебаний земли (в микрометрах), T — период волны (в секундах), и Q — поправка, зависящая от расстояния до эпицентра D и глубины очага землетрясения h.
Магнитуда поверхностных волн
Ms = lg(A / T) + 1,66lgD + 3,30
Эти шкалы плохо работают для самых крупных землетрясений — при
Сейсмический момент и шкала Канамори
В 1977 Канамори предложил принципиально иную оценку интенсивности землетрясений, основанную на понятии сейсмического момента.
Сейсмический момент землетрясения определяется как
- μ — модуль сдвига горных пород, порядка 30 ГПа;
- A — площадь, на которой замечены геологические разломы;
- u — среднее смещение вдоль разломов.
Таким образом, в единицах СИ сейсмический момент имеет размерность Па × м² × м = Н × м.
Магнитуда по Канамори определяется как
, где M0 — сейсмический момент, выраженный в Н × м.
Шкала Канамори хорошо согласуется с более ранними шкалами при 3 < M < 7 и лучше подходит для оценки крупных землетрясений.
Энергия землетрясения
В каком-то смысле различные способы измерения магнитуды землетрясений являются приближениями к «идеальной» энергетической шкале:
где E — энергия землетрясения в джоулях.
Сейсмическая энергия, выделяемая при ядерном взрыве мощностью 1 мегатонна, эквивалентна землетрясению с магнитудой около 6,0. Стоит заметить, что только небольшая часть энергии взрыва преобразуется в сейсмические колебания.
Частота землетрясений разной магнитуды
За год на Земле происходит примерно
- 1 землетрясение с магнитудой 8,0 и выше;
- 10 — с магнитудой 7,0—7,9;
- 100 — с магнитудой 6,0—6,9;
- 1000 — с магнитудой 5,0—5,9.
Сильнейшее зарегистрированное землетрясение произошло в Чили в 1960 — по более поздним оценкам, магнитуда Канамори составляла 9,5. Считается, что землетрясения на Земле не могут иметь магнитуду существенно выше 9,5, поскольку горные породы не могут накопить больше энергии без разрушения. Сейсмические события с большей энергией могут быть вызваны ударом метеорита.
Ссылки
.
.
Измерение силы и воздействий землетрясений
Для
оценки и сравнения землетрясений
используются шкала магнитуд и шкала
интенсивности.
Шкала
магнитуд различает землетрясения по
величине магнитуды, которая является
относительной энергетической
характеристикой землетрясения. Существует
несколько магнитуд и соответственно
магнитудных шкал: локальная магнитуда
(ML); магнитуда, определяемая по поверхностным
волнам (Ms); магнитуда, определяемая по
объемным волнам (mb); моментная магнитуда
(Mw).
Наиболее
популярной шкалой для оценки энергии
землетрясений является локальная шкала
магнитуд Рихтера. По этой шкале возрастанию
магнитуды на единицу соответствует
32-кратное увеличение освобождённой
сейсмической энергии. Землетрясение с
магнитудой 2 едва ощутимо, тогда как
магнитуда 7 отвечает нижней границе
разрушительных землетрясений, охватывающих
большие территории. Интенсивность
землетрясений (не может быть оценена
магнитудой) оценивается по тем
повреждениям, которые они причиняют в
населённых районах.
Шкала Медведева-Шпонхойера-Карника (msk-64)
12-балльная
шкала Медведева-Шпонхойера-Карника
была разработана в 1964 году и получила
широкое распространение в Европе и
СССР. С 1996 года в странах Европейского
союза применяется более современная
Европейская макросейсмическая шкала
(EMS). MSK-64 лежит в основе СНиП II-7-81
«Строительство в сейсмических районах»
и продолжает использоваться в России
и странах СНГ. В Казахстане в настоящее
время используется СНиП РК 2.03-30-2006
«Строительство в сейсмических районах».
Упругие
волны ,регистрируемые
сейсмографами, принадлежат к несколькими
типам. По характеру пути распространения
волны делятся на объёмные и поверхностные.
В свою очередь объёмные волны подразделяются
на продольные (Р)и
поперечные (S),
а поверхностные — на Рэлея
волны
и Лява
волны .Объёмные
волны распространяются во всём объёме
Земли, за исключением жидкого ядра, не
пропускающего поперечные волны.
Продольные волны связаны с изменением
объёма и распространяются со скоростью
—
модуль сдвига (см. Модули
упругости), —
плотность среды. Поперечные волны не
связаны с изменением объёма, их скорость
равна
.
Движение частиц в волне 5 происходит в
плоскости, перпендикулярной направлению
распространения волны. В сферически-симметричных
моделях Земли луч, вдоль которого
распространяется волна, лежит в
вертикальной плоскости. Составляющая
смещения в волне S в
этой плоскости обозначается SV,
горизонтальная составляющая — SH.
Некоторые оболочки Земли обладают
упругой анизотропией; в этом случае
поперечная волна расщепляется на две
волны с различными поляризациями и
скоростями распространения. Параметры
земных недр изменяются по вертикали и
горизонтали. Поэтому в процессе
распространения
объёмные волны испытывают отражение,
преломление, обмен (превращение Р в S и
наоборот), а также дифракцию и рассеяние.
В результате запись 3. (сейсмограмма) на
большом расстоянии от источника
распадается на ряд волновых пакетов
или фаз. Отождествление фаз и определение
координат источника выполняются с
помощью набора стандартных таблиц
(годографов), задающих время пробега
как ф-цию пройденного рассеяния и глубины
источника.
Поверхностные
волны формируются в результате
интерференции объёмных волн и
распространяются в верх. оболочке Земли,
эффективная толщина которой зависит
от периода колебаний. Характерной
особенностью поверхностных волн является
дисперсия скоростей. Поверхностные
волны Лява и Рэлея различаются скоростью
распространения и поляризацией колебаний.
Траектория частицы в волне Рэлея имеет
составляющие SV и
вертикальную; волны Лява имеют
поляризацию SH.
Частотный
спектр сейсмических колебаний лежит
в диапазоне от сотен Гц до Гц.
Колебания с частотами порядка сотен Гц
регистрируются только вблизи источника.
В НЧ-области (периоды порядка сотен
секунд и более) сейсмические волны
приобретают характер собств. колебаний
упругого шара. Собств. колебания Земли
делятся на сфероидальные, имеющие
поляризацию волн Рэлея, и крутильные с
поляризацией волн Лява. Известный к
настоящему времени спектр сфероидальных
и крутильных колебаний Земли насчитывает
неск. тысяч собств.
Шкала магнитуд
Наиболее
популярной шкалой для оценки энергии
землетрясений является локальная шкала
магнитуд Рихтера.
По этой шкале возрастанию магнитуды на
единицу соответствует 32-кратное
увеличение освобождённой сейсмической
энергии. Землетрясение с магнитудой 2
едва ощутимо, тогда как магнитуда 7
отвечает нижней границе разрушительных
землетрясений, охватывающих большие
территории. Интенсивность землетрясений
(не может быть оценена магнитудой)
оценивается по тем повреждениям, которые
они причиняют в населённых районах.
Шкалы интенсивности
Интенсивность
является качественной характеристикой
землетрясения и указывает на характер
и масштаб воздействия землетрясения
на поверхность земли, на людей, животных,
а также на естественные и искусственные
сооружения в районе землетрясения. В
мире используется несколько шкал
интенсивности: в Европе — европейская
макросейсмическая шкала (EMS),
в Японии — шкала
Японского метеорологического
агентства (Shindo),
в США и России — модифицированная шкала
Меркалли (MM):
- балл (незаметное) —
колебания почвы, отмечаемые прибором; - балла (очень слабое) —
землетрясение ощущается в отдельных
случаях людьми, находящимися в спокойном
состоянии; - балла (слабое) —
колебание отмечается немногими людьми; - балла (умеренное) —
землетрясение отмечается многими
людьми; возможно колебание окон и
дверей; - баллов (довольно
сильное) — качание висячих предметов,
скрип полов, дребезжание стекол, осыпание
побелки; - баллов (сильное) —
легкое повреждение зданий: тонкие
трещины в штукатурке, трещины в печах
и т. п.; - баллов (очень
сильное) — значительное повреждение
зданий; трещины в штукатурке и отламывание
отдельных кусков, тонкие трещины в
стенах, повреждение дымовых труб;
трещины в сырых грунтах; - баллов (разрушительное) —
разрушения в зданиях: большие трещины
в стенах, падение карнизов, дымовых
труб. Оползни и трещины шириной до
нескольких сантиметров на склонах гор; - баллов (опустошительное) —
обвалы в некоторых зданиях, обрушение
стен, перегородок, кровли. Обвалы, осыпи
и оползни в горах. Скорость продвижения
трещин может достигать 2 км/с; - баллов (уничтожающее) —
обвалы во многих зданиях; в остальных —
серьёзные повреждения. Трещины в грунте
до 1 м шириной, обвалы, оползни. За
счет завалов речных долин возникают
озёра; - баллов (катастрофа) —
многочисленные трещины на поверхности
Земли, большие обвалы в горах. Общее
разрушение зданий; - баллов (сильная
катастрофа) — изменение рельефа в
больших размерах. Огромные обвалы и
оползни. Общее разрушение зданий и
сооружений.
Для оценки и сравнения землетрясений используются шкала магнитуд (например, шкала Рихтера) и различные шкалы интенсивности.
Магнитуда землетрясений — условная логарифмическая величина (т.е. она рассчитывается по формулам), определенная по инструментальным наблюдениям сейсмическими станциями и характеризующая общую энергию упругих колебаний, вызванных землетрясениями или взрывами. Магнитуда позволяет сравнивать источники колебаний по их энергии.
Первоначальная шкала магнитуд была предложена Чарльзом Рихтером в 1935, поэтому в обиходе значение магнитуды ошибочно называют шкалой Рихтера.
Существует несколько магнитуд и соответственно магнитудных шкал:
- локальная магнитуда (Ml)
- магнитуда, определяемая по поверхностным волнам (Ms)
- магнитуда, определяемая по объемным волнам (Mb)
- моментная магнитуда (Mw)
Наиболее популярной шкалой для оценки энергии землетрясений долгое время была локальная шкала магнитуд Рихтера. Эта шкала содержит условные единицы (от 1 до 9,5, где «9,5» — максимальная зарегистрированная на сегодняшний день магнитуда, хотя теоретически она может быть и выше) и возрастанию магнитуды на единицу соответствует 32-кратное увеличение освобождённой сейсмической энергии. Землетрясение с магнитудой 2 едва ощутимо, тогда как магнитуда 7 отвечает нижней границе разрушительных землетрясений, охватывающих большие территории.
С 2002 года Геологическая служба США использует моментную магнитуду для сильных землетрясений. Если в 1970-х — 1980-х годах сильнейшими землетрясениями в истории считались землетрясение у берегов Эквадора (1906) и землетрясение Санрику (1933) с Ml=8,9 у обоих, то с начала 21 века таковым считается Великое Чилийское землетрясение с Mw=9,5, тогда как его Ml=8,4-8,5.
Интенсивность землетрясений не может быть оценена магнитудой и оценивается по тем повреждениям, которые они причиняют в населённых районах. Для этого используют шкалы интенсивности землетрясений.
Шкала интенсивности землетрясений
Интенсивность является качественной характеристикой землетрясения и указывает на характер и масштаб воздействия землетрясения на поверхность земли, на людей, животных, а также на естественные и искусственные сооружения в районе землетрясения.
В мире используется несколько шкал интенсивности:
- в России — шкала Медведева — Шпонхойера — Карника
- в Европейском союзе — европейская макросейсмическая шкала (EMS)
- в Японии — шкала Японского метеорологического агентства (Shindo)
- в США — модифицированная шкала Меркалли (MM)
Шкала интенсивности землетясений Медведева — Шпонхойера — Карника
12-балльная шкала Медведева-Шпонхойера-Карника была опубликована в 1964 году Сергеем Васильевичем Медведевым из СССР, Вильгельмом Шпонхойером (Wilhelm Sponheuer) из ГДР и Витом Карником (Vít Kárník) из Чехословакии и получила широкое распространение в Европе и СССР.
MSK-64 лежит в основе СНиП II-7-81 «Строительство в сейсмических районах» и продолжает использоваться в России и странах СНГ. В Казахстане в настоящее время используется СНиП РК 2.03-30-2006 «Строительство в сейсмических районах».
Европейская макросейсмическая шкала интенсивности землетрясений (EMS)
Это основная шкала для оценки сейсмической интенсивности в европейских странах, также используется в ряде стран за пределами Европы. Была принята в 1998 году как обновление тестовой версии 1992 года и носит название EMS-98.
История EMS началась в 1988 году, когда Европейская сейсмологическая комиссия (ЕСК) решила пересмотреть и обновить шкалу Медведева — Шпонхойера — Карника (MSK-64), которая использовалась в своей основной форме в Европе почти четверть века. После более чем пяти лет интенсивных исследований и разработок и четырехлетнего периода тестирования новая шкала была официально выпущена. В 1996 году на XXV Генеральной Ассамблее ЕСК в Рейкьявике была принята резолюция, рекомендующая принять новую шкалу в странах-членах Европейской сейсмологической комиссии.
Европейская макросейсмическая шкала EMS-98 является первой шкалой интенсивности землетрясения, направленной на поощрение сотрудничества между инженерами и сейсмологами, а не для использования сейсмологами в одиночку. Она поставляется с подробным руководством, которое включает в себя принципы, иллюстрации и примеры применения.
В отличие от магнитуды землетрясения, выражающей количество сейсмической энергии, выделившейся в результате землетрясения, EMS-98 определяет, насколько сильно воздействует землетрясение на определенное место. EMS-98 является 12-балльной шкалой.
Шкала интенсивности Японского метеорологического агентства
Это шкала считается 7-балльной, но фактически содержит 10 уровней (от 0 до 4, 5 «минус», 5 «плюс», 6 «минус», 6 «плюс» и 7).
Интенсивность землетрясения 0 — незаметно для людей, пиковое (максимальное) ускорение грунта 0,008 м/сек2.
Интенсивность землетрясения 1 — ощущается только некоторыми людьми в помещении, пиковое ускорение толчков 0,008–0,025 м/сек2.
Интенсивность землетрясения 2 — толчки ощущают большинство людей в зданиях. Некоторые люди просыпаются. Висячие предметы немного раскачиваются, например лампы. Колебания грунта имеют ускорнения 0,025-0,08 м/сек2.
Интенсивность землетрясения 3 — некоторые люди пугаются. Посуда в шкафах иногда постукивает. Немного раскачиваются электрические провода. Ускорение поверхности земли 0,08-0,25 м/сек2.
Интенсивность землетрясения 4 — многие люди испытывают испуг. Некоторые люди пытаются уйти от опасности. Большинство спящих людей просыпается. Подвесные вещи качаются, посуда в шкафу гремит. Нестабильные мелкие вещи иногда падают. Электропровода качаются, люди на улице и некоторые в автомобиле ощущают вибрацию. Ускорение поверхности земли 0,25-0,80 м/сек2.
Интенсивность землетрясения 5-минус (5-lower, 5弱) — большинство людей пытаются спастись от опасности. Некоторым людям обнаруживают, что трудно передвигаться. Подвешенные предметы сильно раскачиваются. Наиболее неустойчивые вещи падают. Иногда посуда в шкафу и книги на полке падают, мебель смещается. Люди замечают качание столбов. Иногда, разбиваются и падают стекла. Неармированные бетонные блоки стен трескаются, дороги получают повреждения. Иногда повреждаются стены и колонны слабо-сейсмоустойчивых домов. Устройства безопасности отключают газоснабжение в некоторых домах. В редких случаях повреждаются водопроводные трубы, отключается водоснабжение. Могут быть локальные отключения электроичества. Иногда появляются трещины в мягких грунтах и происходят камнепады в горных районах. 0,80-1,40 м/сек2.
Интенсивность землетрясения 5-плюс (5-upper, 5強) — многие люди значительно пугаются и с трудом передвигаются. Большинство посуды и книг падают с полок. Иногда падает тяжелая мебель, раздвижные двери выскальзывают из направляющих, а деформация дверных косяков заклинивает входные двери. Во многих случаях неармированные бетонные блоки сооружений разрушаются. Многие автомобили останавливаются из-за трудности управления. Иногда падают плохо установленные торговые автоматы. Иногда малосейсмостойкие дома (less earthquake-resistant houses) получают серьезные повреждения стен, колонн; наклоняются. Иногда образуются большие трещины в стенах, балках зданий. В стенах даже весьма сейсмостойких зданий возможны трещины в стенах. Иногда повреждаются газопроводные и водопроводные трубы. Отключения газа и водоснабжения происходят в целых районах. Иногда появляются трещины в мягком грунте, случаются камнепады на склонах в горах. 1,40-2,50 м/сек2.
Интенсивность землетрясения 6-минус (6-lower, 6弱)
Трудно устоять на ногах. Много тяжелой и незакреплённой мебели перемещается и падает. Во многих случаях невозможно открыть двери. В некоторых зданиях падает настенная плитка и стекла. Иногда слабо сейсмостойкие дома разрушаются. Повреждаются стены и колонны даже весьма сейсмостойких домов — в стенах, колоннах и балках образуются большие трещины. Повреждаются газопроводы и водопровод. В некоторых регионах происходят отключение электроснабжения. Иногда появляются трещины в земле, происходят оползни. 2,50-3,15 м/сек2.
Интенсивность землетрясения 6-плюс (6-upper, 6強)
Невозможно устоять на ногах, передвижение возможно ползком. Перемещается и падает большинство тяжелой и незафиксированной мебели. Во многих зданиях падает облицовочная настенная плитки и стекла. Большинство неармированных бетонных блоков стен разрушается. Разрушаются многие несейсмостойкие дома. В некоторых случаях стены и колонны весьма сейсмостойких домов сильно повреждены. В некоторых случаях, получают ущерб стены и колонны даже весьма сейсмостойких зданий. Иногда повреждены магистральные газопроводов и водоводы. Электроснабжение прерывается в некоторых регионах. Иногда газоснабжение и водоснабжение прекращается на большой площади. Иногда появляются трещины в земле и происходят оползни. 3,15-4,00 м/сек2.
Интенсивность землетрясения 7
Броски и тряска делают невозможным передвижение по своему желанию. Большинство мебели перемещается и подпрыгивает. В большинстве зданий разрушается облицовочная плитка и стёкла. В некоторых случаях разрушаются железобетонные стены. Иногда даже очень сейсмостойкие здания получают серьезные повреждения и наклоняются. Снабжение газом и электричеством прекращается на в больших областях. Земля значительно деформированна большими трещинами и щелями, происходят оползни. Иногда происходит изменение рельефа. Ускорение подземных толчков больше 4 м/сек
Модифицированная шкала интенсивности землетрясений Меркалли
Применяется для определения интенсивности землетрясения по внешним признакам, на основе данных о разрушениях. Может быть применена в том случае, когда отсутствуют прямые данные об интенсивности подземных толчков, например, из-за отсутствия соответствующего оборудования. В шкале Меркалли для определения степени интенсивности землетрясения используются римские цифры.
Шкала названа по имени Джузеппе Меркалли, который заложил основы её использования в 1883 и 1902 годах. Позднее Чарльзом Рихтером в шкалу были внесены изменения, после чего её стали называть модифицированной шкалой Меркалли (MM). Сейчас шкала Меркалли используется в основном в США.
Магниту́да землетрясе́ния — величина, характеризующая энергию, выделившуюся при землетрясении в виде сейсмических волн. Первоначальная шкала магнитуды была предложена американским сейсмологом Чарльзом Рихтером в 1935 году, поэтому в обиходе значение магнитуды называют шкалой Рихтера.
Магнитуда землетрясения и балльная шкала интенсивности землетрясения
Шкала Рихтера содержит условные единицы (от 1 до 9,5) — магнитуды, которые вычисляются по колебаниям, регистрируемыми сейсмографом. Эту шкалу часто путают со шкалой интенсивности землетрясения в баллах (по 12-балльной системе), которая основана на внешних проявлениях подземного толчка (воздействие на людей, предметы, строения, природные объекты). Когда происходит землетрясение, то сначала становится известной именно его магнитуда, которая определяется по сейсмограммам, а не интенсивность, которая выясняется только спустя некоторое время, после получения информации о последствиях.
Правильное употребление: «землетрясение магнитудой 6,0».
Прежнее употребление: «землетрясение силой 6 баллов по шкале Рихтера».
Рихтер предложил для оценки силы землетрясения (в его эпицентре) десятичный логарифм перемещения (в микрометрах) иглы стандартного сейсмографа Вуда-Андерсона, расположенного на расстоянии не более 600 км от эпицентра:
где — корректирующая функция, вычисляемая по таблице в зависимости от расстояния до эпицентра. Энергия землетрясения примерно пропорциональна
- Рихтер использовал для градуировки своей шкалы малые и средние землетрясения южной Калифорнии, характеризующиеся малой глубиной очага.
- Предложенный способ измерения учитывал только поверхностные волны, в то время как при глубинных землетрясениях существенная часть энергии выделяется в форме объёмных волн.
где — амплитуда колебаний земли (в микрометрах), — период волны (в секундах), и — поправка, зависящая от расстояния до эпицентра и глубины очага землетрясения .
Эти шкалы плохо работают для самых крупных землетрясений — при ~ 8 наступает насыщение.
- — модуль сдвига горных пород, порядка 30 ГПа;
- — площадь, на которой замечены геологические разломы;
- — среднее смещение вдоль разломов.
где — энергия землетрясения в джоулях.
Сейсмическая энергия, выделяемая при ядерном взрыве мощностью в 1 мегатонну (1 мегатонна = 4,184·1015 Дж), эквивалентна землетрясению с магнитудой около 7. Стоит заметить, что только небольшая часть энергии взрыва преобразуется в сейсмические колебания.
За год на Земле происходит примерно:
- 1 землетрясение с магнитудой 8,0 и выше;
- 10 — с магнитудой 7,0—7,9;
- 100 — с магнитудой 6,0—6,9;
- 1000 — с магнитудой 5,0—5,9.
Сильнейшее зарегистрированное землетрясение произошло в Чили в 1960 году — по более поздним оценкам, магнитуда Канамори составляла 9,5.
- 12-балльная сейсмическая шкала
- Шкала Японского метеорологического агентства
Шкала Рихтера — классификация землетрясений по магнитудам, основанная на оценке энергии сейсмических волн, возникающих при землетрясениях. Шкала была предложена в 1935 году американским сейсмологом Чарльзом Рихтером (1900‑1985), теоретически обоснована совместно с американским сейсмологом Бено Гутенбергом в 1941‑1945 годах, получила повсеместное распространение во всем мире.
Шкала Рихтера характеризует величину энергии, которая выделяется при землетрясении. Хотя шкала магнитуд в принципе не ограничена, существуют физические пределы величины выделившейся в земной коре энергии.В шкале использован логарифмический масштаб, так что каждое целое значение в масштабе указывает на землетрясение, в десять раз большее по мощности, чем предыдущее.
Землетрясение с магнитудой 6,0 по шкале Рихтера вызовет в 10 раз более сильное колебание грунта, чем землетрясение с магнитудой 5,0 по той же шкале. Магнитуда землетрясения и его полная энергия — не одно и то же. Энергия, выделяющаяся в очаге землетрясения, при увеличении магнитуды на единицу возрастает примерно в 30 раз.Магнитуда землетрясения — безразмерная величина, пропорциональная логарифму отношения максимальных амплитуд определенного типа волн данного землетрясения, измеренных сейсмографом, и некоторого стандартного землетрясения.Существуют различия в методах определения магнитуд близких, удаленных, мелкофокусных (неглубоких) и глубоких землетрясений. Магнитуды, определенные по разным типам волн, отличаются по величине.
Землетрясения разной магнитуды (по шкале Рихтера) проявляются следующим образом: 2,0 — самые слабые ощущаемые толчки; 4,5 — самые слабые толчки, приводящие к небольшим разрушениям; 6,0 — умеренные разрушения; 8,5 — самые сильные из известных землетрясений.
Ученые считают, что землетрясения более сильные, чем с магнитудой 9.0, произойти на Земле не могут. Известно, что каждое землетрясение представляет собой толчок или серию толчков, которые возникают в результате смещения горных масс по разлому. Расчеты показали, что размер очага землетрясения (то есть величина площади, на которой произошло смещение горных пород, которыми и определяется сила землетрясения и его энергия) при слабых, едва ощутимых человеком толчках измеряется в длину и по вертикали несколькими метрами.
При землетрясениях средней силы, когда возникают в каменных зданиях трещины, размеры очага достигают уже километров. Очаги же при самых сильных, катастрофических землетрясениях имеют протяженность 500‑1000 километров и уходят на глубину до 50 километров. У максимального из зарегистрированных на Земле землетрясений очаг равен 1000 x 100 километров, т.е. близок к максимальной длине разломов, известных ученым. Невозможно и дальнейшее увеличение глубины очага, так как земное вещество на глубинах более 100 километров переходит в состояние, близкое к плавлению.
Магнитуда характеризует землетрясение как цельное, глобальное событие и не является показателем интенсивности землетрясения, ощущаемой в конкретной точке на поверхности Земли. Интенсивность или сила землетрясения, измеряемая в баллах, не только сильно зависит от расстояния до очага; в зависимости от глубины центра и типа горных пород сила землетрясений с одинаковой магнитудой может различаться на 2‑3 балла.
Шкала балльности (не шкала Рихтера) характеризует интенсивность землетрясения (эффект его воздействия на поверхности), т.е. измеряет ущерб, нанесенный данной местности. Балльность устанавливается при обследовании района по величине разрушений наземных сооружений или деформаций земной поверхности.
Существует большое число сейсмических шкал, которые можно свести к трем основным группам. В России применяется наиболее широко используемая в мире 12‑балльная шкала МSK‑64 (Медведева‑Шпонхойера‑Карника), восходящая к шкале Меркалли‑Канкани (1902), в странах Латинской Америки принята 10‑балльная шкала Росси‑Фореля (1883), в Японии — 7‑балльная шкала.
Оценка интенсивности, в основу которой положены бытовые последствия землетрясения, легко различаемые даже неопытным наблюдателем, в сейсмических шкалах разных стран различна. Например, в Австралии одну из степеней сотрясения сравнивают с тем «как лошадь трется о столб веранды», в Европе такой же сейсмический эффект описывается так — «начинают звонить колокола», в Японии фигурирует «опрокинутый каменный фонарик».
Материал подготовлен на основе информации открытых источников