Richter skála
A Richter-skála egy magnitúdó skála jelzésére erejét földrengések . Szeizmogram felvételekből származó amplitúdóméréseken alapul , amelyeket viszonylag rövid, néhány száz kilométeres távolságban kaptak az epicentertől . Ezért a helyi földrengés mértéke alatt is ismert .
A földrengések erősségének meghatározásához manapság mérőeszközökből származó felvételeket használnak, amelyek a föld teljes felületén eloszlanak. Az ebből meghatározott értéket általában a nyomaték nagyságrendjében jelölik meg, mint nyomaték nagyságát . A sajtó gyakran tévesen beszél a Richter-skála szerinti értékekről.
Megjelenése
A skálát Charles Francis Richter és Beno Gutenberg dolgozta ki a kaliforniai Műszaki Intézetben 1935-ben, és eredetileg M L skálának (Magnitude Local) nevezték . Az ő publikációban instrumentális Földrengés magnitúdó skála a Bulletin of Szeizmológiai Society of America , Charles Richter alkalmazni az alapötlet egy instrumentális földrengés skála, először megjelent K. Wadati 1931-ben a kaliforniai földrengések.
Alapok
Meghatározása miatt a Richter-skálának nincs felső határa, de a földkéreg fizikai tulajdonságai miatt a 9,5-es vagy annál nagyobb földrengés szinte lehetetlenné válik, mivel a kőzet nem képes elegendő energiát és kibocsátást tárolni, mielőtt eléri ezt a nagyságrendet. A médiában gyakran használt „csúcsra nyitva” kifejezés célja, hogy megkülönböztesse az instrumentális Richter-skálát az intenzitási skálától, amelyet gyakran használnak a földrengés erejének és pusztító erejének jellemzésére.
A legtöbb nagyságrendű skála a felső értéktartományban éri el a telítettséget: Ha a rengés során felszabaduló energia tovább növekszik, akkor a nagyságrend csak csekély mértékben változik, és a skála elveszíti linearitását . A Richter-skála is ennek a jelenségnek van kitéve, ezért nem alkalmas a 6.5-ös nagyságrend feletti információkra. Az ezen túli értékek általában más nagyságrendű skálákhoz kapcsolódnak.
Származtatás
A megadott érték, a nagyság- vagy méretosztály a szeizmogram maximális amplitúdójának (elhajlásának) dekadikus logaritmusából származik . A nagyságrendet a következő összefüggés alapján határozzák meg:
- ,
ahol A max azt a maximális eltérést jelzi mikrométerben (μm), amellyel egy rövid ideig tartó standard szeizmométer (Wood-Anderson szeizmográf ) földrengést rögzítene az epicentrumtól 100 km-re . A korrekció érdekében előfordulhat , hogy a referenciát hozzá kell igazítani a különböző távolságokban lévő földrengésekhez. Ebből a célból figyelembe veszik az amplitúdó csillapítását, ami viszont függ a regionális sebességtől és csillapító szerkezettől, a földkéreg korától és összetételétől, a fókusz mélységétől és a hőáramlás körülményeitől. Szigorúan véve ezek a Richter szerinti kalibrációs funkciók csak Kalifornia déli részén érvényesek, és külön kell meghatározni őket a világ más régiói számára.
A dekadikus logaritmus miatt a skála egy ponttal történő növekedése körülbelül tízszer nagyobb eltérést (amplitúdót) jelent a szeizmogramon, és körülbelül 32-szer nagyobb energiakibocsátást ( exponenciális növekedést ) jelent a földrengés fókuszában. Kettő vagy annál kisebb erősségét mikrorengésnek nevezzük, mert az ember számára gyakran észrevehetetlen, és csak a helyi szeizmográfok rögzítik. A 4,5 körüli vagy annál nagyobb nagyságú rengések elég erősek ahhoz, hogy szeizmográfok szerezhessék őket szerte a világon. A mérsékelt földrengésnek azonban 5-nél nagyobbnak kell lennie.
A skálaértékek osztályozása
Az epicentrum területén jellemző effektusok rendelhetők a nagyságértékekhez. Meg kell jegyezni, hogy az intenzitás és így a talajhatások nemcsak a nagyságától, hanem az epicentrumtól mért távolságtól, az epicentrum alatti földrengés-fókusz mélységétől és a helyi földtani viszonyoktól is függenek.
Richter nagyságrendek | A földrengés erősségének osztályozása | Földrengés hatásai | Az események gyakorisága világszerte | felszabadított energia (TNT-ekvivalens t-ben (energia J-ben)) |
---|---|---|---|---|
<2,0 | Micro | Mikro-földrengés ** , nem észrevehető | ≈ napi 8000 alkalommal (> 1,0-es nagyságrend) | legfeljebb 1 t (<4,2 GJ) |
2,0 ... <3,0 | rendkívül könnyű | Általában nem észrevehető, de kimért | ≈ naponta 1500 alkalommal | 1–32 t (4,2–135 GJ) |
3,0 ... <4,0 | nagyon könnyű | Gyakran észrevehető, de a kár nagyon ritka | ≈ 49 000 alkalommal évente (becslések szerint) | 32–1 000 t (135–4 200 GJ) |
4,0 ... <5,0 | fény | A helyiség tárgyainak látható mozgása, vibrációs zajok; többnyire nincs kár | ≈ 6200 alkalommal évente (becsült) | 1–32 kt (4,2–135 TJ) |
5,0 ... <6,0 | közepes erősségű | A törékeny épületek súlyos károsodása, a robusztus épületek enyhe vagy semmilyen károsodása | ≈ évente 800 alkalommal | 32-1000 kt (135-4200 TJ) |
6,0 ... <7,0 * | erős | Pusztulás 70 km-es körzetben | ≈ évente 120 alkalommal | 1–50 Mt (4,2–210 PJ) |
7,0 * ... <8,0 * | nagy | Pusztulás nagy területeken | ≈ évente 18 alkalommal | 50–1 000 Mt (210–4 200 PJ) |
8,0 * ... <9,0 * | nagyon nagy | Pusztulás néhány száz kilométeres területeken | ≈ évente egyszer | 1–5,6 Gt (4,2–23,5 EJ) |
9,0 * ... <10,0 * | rendkívül nagy | Pusztulás ezer kilométeres területeken | ≈ 20 évente | 5,6–1000 Gt (23,5–4200 EJ) |
≥ 10,0 * | globális katasztrófa | Soha nem regisztrált | ismeretlen | > 1000 Gt (> 4 200 EJ) |
* A Richter-skála metrológiailag a 6.5-ös nagyságrend felső határára korlátozódik. Az erősebb földrengések nagyobb mértékét a pillanat nagyságrendjével ( M W ) határozzuk meg.
**A kifejezés mikro-földrengés vagy microquake használjuk következetlenül. Általában alacsony intenzitású remegést jelöl. Az Egyesült Államok Földtani Intézete (USGS) a mikrorengéseket 3,0-ig terjedő rengésekként határozza meg. Más források legfeljebb 2,0-es erősségű földrengésekként határozzák meg őket. A mikrorengések általában észrevehetetlenek az emberek számára.
Negatív értékek
Abban az időben Richter a 0 nagyságrendet a talajrezgés értékével hozta összefüggésbe, amely a lehető legkisebb mérhető értéknek tűnt, ezért a földrengés közepétől 100 kilométerre egy mikrométer szeizmométert állított be mint a nulla pont. Ma a modern elektronikus szeizmográfok 1000-szer kisebb földi mozgásokat képesek mérni, mint az 1930-as években. Ez azonban azt jelenti, hogy a ma is helyileg mérhető nagyon gyenge földrengések negatív erősségűek lehetnek (akár −2 és −3 között).
Kapcsolat más skálákkal
A Richter-skála alapvetően eltérő megközelítése ellenére gyakran próbálják összefüggésbe hozni azt az intenzitás-skálákkal, például az olasz Giuseppe Mercalli (1850–1914) módosított és többször kifejlesztett Mercallis-skálájával . Egy másik intenzitási skálán, az úgynevezett MSK skálán (Medwedew-Sponheuer-Karnik skála) a földrengés erősségét például tizenkét fokozatban adják meg. A fokozatosság szubjektív és objektív kritériumokon alapszik . Japánban a JMA skálát széles körben használják intenzitásskálaként , míg a JMA skálát használják nagyságrendként .
Egy ideje már sok esetben meghatározták a pillanat nagyságrendjét ( M W rövidítés ) is, amelynek meghatározó tényezői a földrengés fókuszában lévő fizikai paramétereken alapulnak .
Az energia és a nagyság közötti logaritmikus viszony nagyjából összefoglalható
ahol M a nagysága, W pedig az egyenértékű (robbanásveszélyes) energia tonnában TNT .
Lásd még
- Valdivia földrengés 1960-ban , a világ eddigi legnagyobb mértékű földrengése
- szeizmográf
- Vulkanikus robbanási index
- A legerősebb rengések listája
irodalom
- Charles F. Richter: A műszeres földrengés nagyságrendje . In: Amerikai Szeizmológiai Társaság Értesítője . 25. kötet, sz. 1935. január 1. , ISSN 0037-1106 , p. 1-32 .
- B. Gutenberg , CF Richter : A Föld szeizmicitása és a kapcsolódó jelenségek . Princeton University Press, Princeton NJ 1949 (angol).
web Linkek
- A Richter-skála és mítoszainak érthető magyarázata a Quarks & Co-nál
- Alaszkai vasúti földrengés - A fenti táblázat logaritmikus kapcsolat nyilvánvaló
- Mekkora és milyen intenzitású egy földrengés?
Egyéni bizonyíték
- ↑ a b Peter Bormann (Szerk.): IASPEI New Manual of Seismological Observatory Practice. GeoForschungsZentrum Potsdam 2002.
- ↑ USGS: GYIK - Földrengések mérése ( az eredeti emléke 2016. november 15-től az internetes archívumban ) Információ: Az archív linket automatikusan beillesztették, és még nem ellenőrizték. Kérjük, ellenőrizze az eredeti és az archív linket az utasításoknak megfelelően, majd távolítsa el ezt az értesítést.
- ↑ meta-evolutions.de
- ↑ mikro földrengés. In: Merriam Webster Dictionary Online. Letöltve: 2015. január 18 .
- ↑ USGS, Kayal, JR után: Dél-Ázsia mikro-földrengés-szeizmológia és szeizmotektonika . 2008, p. 1-3 .
- ↑ Sajtóközlemény: Mély geotermikus energia és mikrorengések, Függelék: A mikrorengések meghatározása. In: Informationsdienst Wissenschaft idw-online. Geotermikus Egyesület - Bundesverband Geothermie e. V., 2009. szeptember 23. , 2015. január 18 .
- ↑ William Spence, Stuart A. Sipkin és George L. Choy: A földrengés méretének mérése . In: Földrengések és vulkánok . szalag 21 , no. 1989. 1. ( részlet az USGS (HTML) oldalairól [hozzáférés: 2015. január 18.]. Kivonat az USGS (HTML) oldalairól ( az eredeti emléke 2015. január 18-tól az internetes archívumban ) Információ: Az archív linket automatikusan beillesztették, és még nem ellenőrizték. Kérjük, ellenőrizze az eredeti és az archív linket az utasításoknak megfelelően, majd távolítsa el ezt az értesítést.
- ↑ szószedet - mikro-földrengés. Kaliforniai Műszaki Intézet - Dél-kaliforniai Földrengés Adatközpont , 2015. január 18 .
- ↑ Prof. Dr. Peter Bormann, GeoForschungsZentrum Potsdam (pdf)
- ↑ "Ha a teteje nyitva van, emlékezetesebb" Thomas Kenkmann szeizmológus egy TR-interjúban beszél a földrengésmérési módszerekről és a Richter-skála pontosságáról 2012. augusztus 31-től.