Velikost zemětřesení

Velikost zemětřesení (z latinského  magnitudo  "důležitost, význam, velikost, velikost") - hodnota, která charakterizuje energii uvolněnou při zemětřesení ve formě seismických vln . Původní magnitudová stupnice byla navržena americkým seismologem Charlesem Richterem v roce 1935 , proto se v každodenním životě hodnota magnitudy nazývá Richterova stupnice .

Stupnice velikosti zemětřesení a intenzity zemětřesení

Richterova stupnice obsahuje konvenční jednotky (od 1 do 9,5) - magnitudy, které se počítají z vibrací zaznamenaných seismografem . Tato stupnice je často zaměňována se stupnicí intenzity zemětřesení v bodech (podle 7 nebo 12 bodového systému), která vychází z vnějších projevů zemětřesení (dopad na lidi, předměty, budovy, přírodní objekty). Když dojde k zemětřesení, je to nejprve jeho velikost, která je určena seismogramy, a nikoli intenzita , která se ukáže až po nějaké době, po obdržení informace o následcích.

Správné použití : " zemětřesení o síle 6,0 ".

Bývalé nesprávné pojmenování : „ zemětřesení o síle 6 stupňů Richterovy škály “.

Nesprávné použití : " zemětřesení o síle 6 ", " zemětřesení o síle 6 stupňů Richterovy stupnice " [1] [2] .

Richterova stupnice

Richter navrhl odhadnout sílu zemětřesení (v jeho epicentru) desetinný logaritmus posunutí A (v mikrometrech) jehly standardního Wood-Andersonova seismografu umístěného ve vzdálenosti ne více než 600 km od epicentra: kde f  je korekční funkce vypočítaná z tabulky v závislosti na vzdálenosti od epicentra. Energie zemětřesení je přibližně úměrná , to znamená, že zvýšení velikosti o 1,0 odpovídá zvýšení amplitudy oscilací 10krát a zvýšení energie přibližně 32krát.

Toto měřítko mělo několik významných nevýhod:

Během několika příštích desetiletí byla Richterova stupnice zpřesněna a uvedena do souladu s novými pozorováními. Nyní existuje několik derivačních stupnic, z nichž nejdůležitější jsou:

Velikost tělesných vln

kde A  je amplituda zemských vibrací (v mikrometrech), T  je perioda vlny (v sekundách) a Q  je korekce v závislosti na vzdálenosti k epicentru D a hloubce zdroje zemětřesení h .

Velikost povrchové vlny

Tyto stupnice nefungují dobře pro největší zemětřesení - k nasycení dochází při M  ~ 8 .

Seismický moment a Kanamoriho stupnice

V roce 1977 [3] navrhl seismolog Hiro Kanamori z California Institute of Technology zásadně odlišný odhad intenzity zemětřesení založený na konceptu seismického momentu .

Seismický moment zemětřesení je definován jako

kde

μ  je modul ve smyku horniny , asi 30 GPa, S  je oblast, kde jsou pozorovány geologické zlomy, u  je průměrný posun podél poruch.

V jednotkách SI má tedy seismický moment rozměr Pa⋅m 2 ⋅m = N⋅m.

Velikost Kanamori je definována jako [4]

kde M 0  je seismický moment vyjádřený v N⋅m.

Kanamoriho stupnice je v dobré shodě s dřívějšími stupnicemi a je vhodnější pro hodnocení velkých zemětřesení.

Energie zemětřesení

V jistém smyslu jsou různé způsoby měření velikosti zemětřesení aproximací "ideální" energetické stupnice:

kde E  je energie zemětřesení v joulech .

Seismická energie uvolněná při podzemním jaderném výbuchu o síle 1 megatuny (4,184·10 15 J) je ekvivalentní zemětřesení o síle asi 6 [5] . Stojí za zmínku, že i při podzemním jaderném výbuchu s největším seismickým účinkem, kdy je jaderná nálož umístěna v poměrně kompaktním dole pracujícím ve velkých hloubkách v pevných horninách ( maskovací výbuch), pouze malá část celkové energie výbuchu ( v řádu procent) se převádí na zaznamenané seismické vibrace. Tento podíl je ještě menší v případě pozemních a zejména vzdušných jaderných výbuchů. Změna uvolnění energie během jaderného výbuchu faktorem 1000, pokud jsou ostatní věci stejné, změní velikost o dvě jednotky; například podzemní výbuch s uvolněním energie 1 kt je ekvivalentní zemětřesení o síle asi 4 [5] [6] .

Frekvence zemětřesení různé síly

Za rok na Zemi přibližně:

K nejsilnějšímu zaznamenanému zemětřesení došlo v Chile v roce 1960  – podle pozdějších odhadů mělo Kanamori magnitudo 9,5.

Viz také

Poznámky

  1. ↑ Zemětřesení . Získáno 12. března 2011. Archivováno z originálu 23. srpna 2011.
  2. ↑ Editoval prof. A.P. Gorkina. Richterova stupnice // Geografie. Moderní ilustrovaná encyklopedie. — M.: Rosman . — 2006.
  3. ↑ Hiroo Kanamori. Uvolňování energie při velkých zemětřesení  //  J. of Geophysical Research. - 10. července 1977. - Sv. 82 , iss. 20 . - S. 2981-2987 .
  4. ↑ Nikolaj Vladimirovič Koronovskij. Obecná geologie. - Dům knih "Univerzita", 2016.
  5. ↑ 1 2 Nevadská seismologická laboratoř. Co je Richter Magnitude?
  6. ↑ V. Posuzování požadavků na monitorování // Nukleární testování a nešíření jaderných zbraní: Role seismologie při zabraňování vývoje jaderných zbraní  (anglicky) / Ed.: Gregory E. Van der Vink. — Arlington, Virginie: The IRIS Consortium, 1994.

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie