Магнитуда землетрясения: различия между версиями
[непроверенная версия] | [непроверенная версия] |
NapalmBot (обсуждение | вклад) м Удаление принудительных пробелов в формулах по ВП:РДБ. |
|||
Строка 55: | Строка 55: | ||
Шкала Канамори хорошо согласуется с более ранними шкалами при <math>3 < M < 7</math> и лучше подходит для оценки крупных землетрясений. |
Шкала Канамори хорошо согласуется с более ранними шкалами при <math>3 < M < 7</math> и лучше подходит для оценки крупных землетрясений. |
||
== Энергия землетрясения == |
== Энергия землетрясения в джоулях == |
||
В каком-то смысле различные способы измерения магнитуды землетрясений являются приближениями к «идеальной» энергетической шкале: |
В каком-то смысле различные способы измерения магнитуды землетрясений являются приближениями к «идеальной» энергетической шкале: |
||
Версия от 06:33, 24 августа 2016
Магниту́да землетрясе́ния (от лат. magnitudo — важность, значительность, крупность, величие) — 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, регистрируемым 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».
Неправильное употребление: «землетрясение магнитудой 6 баллов», «землетрясение силой в 6 магнитуд по шкале Рихтера»[1][2].
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: где f — корректирующая функция, вычисляемая по таблице в зависимости от расстояния до эпицентра. Энергия землетрясения примерно пропорциональна 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
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.
Эти шкалы плохо работают для самых крупных землетрясений — при M ~ 8 наступает насыщение.
Сейсмический момент и шкала Канамори
В 1977[3] году сейсмолог Хиро Канамори из Калифорнийского технологического института предложил принципиально иную оценку интенсивности землетрясений, основанную на понятии сейсмического момента.
Сейсмический момент землетрясения определяется как , где
- μ — модуль сдвига горных пород, порядка 30 ГПа;
- S — 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 дин × см.
Шкала Канамори хорошо согласуется с более ранними шкалами при и лучше подходит для оценки крупных землетрясений.
Энергия землетрясения в джоулях
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 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.
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 году — по более поздним оценкам, магнитуда Канамори составляла 9,5.
См. также
- 12-балльная сейсмическая шкала
- Шкала Японского метеорологического агентства
- Шкала Росси-Фореля
- Шкала Фудзиты
Примечания
- ↑ Землетрясения . Архивировано 23 августа 2011 года.
- ↑ Рихтера шкала . География. Современная иллюстрированная энциклопедия. — М.: Росмэн. Под редакцией проф. А. П. Горкина. 2006.. Архивировано 23 августа 2011 года.
- ↑ Hiroo Kanamori. The Energy Release in Great Earthquakes (англ.) // J. of Geophysical Research. — July 10, 1977. — Т. 82, вып. 20. — С. 2981-2987.