Главная

Оборудование

Сейсмограммы

Последние
землетрясения

Землетрясения
ощутимые в Ташкенте

Информация
для населения

Ссылки


Институт сейсмологии АН РУз Узбекистан, Ташкент, 700128 ул.Зульфияхоним, 3

Магнитуда землетрясения

Магнитуда землетрясения - 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

  • 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",
  • Неправильное употребление: "землетрясение с магнитудой 6 баллов", "землетрясение силой 6 баллов по шкале Рихтера".

Шкала Рихтера

Рихтер предложил для оценки силы землетрясения десятичный логарифм перемещения (в микрометрах) иглы стандартного сейсмографа Вуда-Андерсона, расположенного на расстоянии 100 км от эпицентра:
ML = lgA. 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.
  • Из-за ограничений используемой аппаратуры шкала Рихтера была ограничена значением около 6,8
  • 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 M ~ 8 наступает насыщение.

Сейсмический момент и шкала Канамори

В 1977 Канамори предложил принципиально иную оценку интенсивности землетрясений, основанную на понятии сейсмического момента.

Сейсмический момент землетрясения определяется как:
, где
Таким образом, в единицах СИ сейсмический момент имеет размерность Па x м2 x м = Дж x м.

Магнитуда по Канамори определяется как:

где M0 - сейсмический момент, выраженный в Дж x 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.

    ИНТЕНСИВНОСТЬ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ

    Сейсмические шкалы

    Сейсмические движения сложны, но поддаются классификации. Существует большое число сейсмических шкал, которые можно свести к трем основным груп-пам. В России применяется наиболее широко используемая в мире 12-балльная шкала МSK-64 (Медведева-Шпонхойера-Карника), восходящая к шкале Меркали-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. В наиболее простом и удобном виде ощущения и наблюдения представлены в схематизированной краткой описательной шкале (вариант MSK), которой может пользоваться каждый.

    Балл - Проявление на поверхности

    1. Не ощущается никем, регистрируется только сейсмическими приборами
    2. Ощущается иногда людьми, находящимися в спокойном состоянии
    3. Ощущается немногими, более сильно проявляется в помещении на верхних этажах
    4. Ощущается многими (особенно в помещении), в ночное время некоторые про- сыпаются. Возможен звон посуды, дребезжание стекол, хлопки дверей
    5. Ощущается почти всеми, многие ночью просыпаются. Качание висячих предметов, трещины в оконных стеклах и штукатурке
    6. Ощущается всеми, осыпается штукатурка, легкие разрушения зданий
    7. Трещины в штукатурке и откалывание отдельных кусков, тонкие трещины в стенах. Толчки ощущаются в автомобилях
    8. Большие трещины в стенах, падение труб, памятников. Трещины на крутых склонах и на сырой почве
    9. Обрушение стен, перекрытий кровли в некоторых зданиях, разрывы подземных трубопроводов
    10. Обвалы многих зданий, искривление железнодорожных рельсов. Оползни, обвалы, трещины (до 1 м) в грунте
    11. Многочисленные широкие трещины в земле, обвалы в горах, обрушение мостов, только немногие каменные здания сохраняют устойчивость
    12. Значительные изменения рельефа, отклонение течения рек, предметы под-брасываются в воздух, тотальное разрушение сооружений