Магнітуда землетрусу

Магнітуда землетрусу(від латів. magnitudo «важливість, значущість, крупність, велич») - величина, що характеризує енергію, що виділилася при землетрусі у вигляді сейсмічних хвиль. Початкова шкала магнітуди була запропонована американським сейсмологом Чарльзом Ріхтером в 1935 році, тому в побуті значення магнітуди називаютьшкалою Ріхтера.

Зміст

Шкала Ріхтера містить умовні одиниці (від 1 до 9,5) - магнітуди, які обчислюються за коливаннями, що реєструються сейсмографом. Цю шкалу часто плутають зішкалою інтенсивності землетрусу на балах(за 7 або 12-бальною системою), яка заснована на зовнішніх проявах підземного поштовху (вплив на людей, предмети, будови, природні об'єкти). Коли відбувається землетрус, то спочатку стає відомою саме його магнітуда, яка визначається за сейсмограмами, а не інтенсивністю, яка з'ясовується лише через деякий час, після отримання інформації про наслідки.

Правильне вживання: «землетрус магнітудою 6,0».

Колишнє неправильне вживання: «землетрус силою 6 балів за шкалою Ріхтера».

Неправильне вживання: «землетрус магнітудою 6 балів», «землетрус силою в 6 магнітуд за шкалою Ріхтера» [1] [2] .

Ця шкала мала кілька суттєвих недоліків:

Ріхтер використовував для градуювання своєї шкали малі та середні землетруси південної Каліфорнії, що характеризуються малою глибиною вогнища.
Через обмеження використовуваної апаратури шкала Ріхтера була обмежена значенням близько 6,8.
Запропонований спосіб вимірювання враховував тільки поверхневі хвилі, у той час як при глибинних землетрусах істотна частина енергії виділяється вформі об'ємних хвиль.

Протягом наступних кількох десятків років шкала Ріхтера уточнювалася і приводилася у відповідність до нових спостережень. Зараз існує кілька похідних шкал, найважливішими з яких є:

Магнітуда об'ємних хвиль

деA- амплітуда коливань землі (у мікрометрах),T- період хвилі (у секундах), іQ- поправка, яка залежить від відстані до епіцентру>Dі глибини вогнища землетрусуh.

Магнітуда поверхневих хвиль [en]

Ці шкали погано працюють для найбільших землетрусів - приM

8 настаєнасичення.

У 1977 [3] році сейсмолог Хіро Канаморі з Каліфорнійського технологічного інституту запропонував принципово іншу оцінку інтенсивності землетрусів, засновану на понятті сейсмічного моменту.

Сейсмічний момент землетрусу визначається як M 0 = μ S u =\mu Su> , де

μ - модуль зсуву гірських порід, близько 30 гПа;
S- площа, на якій помічені геологічні розломи;
u- середнє зміщення вздовж розломів.

Таким чином, в одиницях СІ сейсмічний момент має розмірність Па×м²×м = Н×м.

Магнітуда по Канаморі визначається як

деM0 — сейсмічний момент, виражений в дин×см (1 дина×см еквівалентна 1 ергу, або 10 −7 Н×м).

Шкала Канаморі добре узгоджується з більш ранніми шкалами у 3 M 7

У певному сенсі різні способи вимірювання магнітуди землетрусів є наближеннями до «ідеальної» енергетичної шкали:

деE- Енергія землетрусу в джоулях.

Сейсмічна енергія, що виділяється при підземному ядерному вибуху потужністю 1 мегатонну (1 мегатонна тротилового)еквівалента = 4,184·10 15 Дж), еквівалентна землетрусу з магнітудою близько 6 [5] . Варто зауважити, що навіть при підземному ядерному вибуху з найбільшою сейсмічною дією, коли ядерний заряд поміщений у досить компактний гірський виробіток на великій глибині в твердих породах (камуфлетний вибух), тільки невелика частина загальної енергії вибуху (порядку відсотка) перетворюється на сейсмічні коливання, що реєструються. Ця частка ще менша при наземному і особливо повітряному ядерному вибуху. Зміна енерговиділення при ядерному вибуху у 1000 разів за інших рівних умов змінює магнітуду на дві одиниці; так, наприклад, підземний вибух з енерговиділенням в 1 кт еквівалентний землетрусу з магнітудою близько 4 [5] [6] .

За рік на Землі відбувається приблизно:

1 землетрус із магнітудою 8,0 і вище;
10 - з магнітудою 7,0-7,9;
100 - з магнітудою 6,0-6,9;
1000 - з магнітудою 5,0-5,9.

Найсильніший зареєстрований землетрус стався в Чилі в 1960 році - за пізнішими оцінками, магнітуда Канаморі становила 9,5.