Василиса▶ Я жду вашего обращения. Что Вы хотите узнать?
Логотип

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 7 или 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 неправильное употребление : « землетрясение силой 6 баллов по шкале Рихтера ».

Неправильное употребление : « землетрясение магнитудой 6 баллов », « землетрясение силой в 6 магнитуд по шкале Рихтера » .

Шкала Рихтера

Основная статья: Шкала Рихтера

Рихтер предложил для оценки силы землетрясения (в его эпицентре) десятичный логарифм перемещения A (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 .

Магнитуда поверхностных волн [en]

Эти шкалы плохо работают для самых крупных землетрясений — при M ~ 8 наступает насыщение .

Сейсмический момент и шкала Канамори

В 1977 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 M 0  — сейсмический момент, выраженный в дин × см (1 дина×см эквивалентна 1 эргу , или 10 −7 Н×м).

Шкала Канамори хорошо согласуется с более ранними шкалами при 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 подземном ядерном взрыве мощностью в 1 мегатонну (1 мегатонна тротилового эквивалента = 4,184·10 15 Дж), эквивалентна землетрясению с магнитудой около 6 . Стоит заметить, что даже при подземном ядерном взрыве с наибольшим сейсмическим действием, когда ядерный заряд помещён в достаточно компактную горную выработку на большой глубине в твердых породах ( камуфлетный взрыв), только небольшая часть общей энергии взрыва (порядка процента) преобразуется в регистрируемые сейсмические колебания. Эта доля ещё меньше при наземном и особенно воздушном ядерном взрыве. Изменение энерговыделения при ядерном взрыве в 1000 раз при прочих равных условиях изменяет магнитуду на две единицы; так, например, подземный взрыв с энерговыделением в 1 кт эквивалентен землетрясению с магнитудой около 4 .

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

Примечания

  1. Землетрясения . Архивировано 23 августа 2011 года.
  2. Рихтера шкала . География. Современная иллюстрированная энциклопедия. — М.: Росмэн. Под редакцией проф. А. П. Горкина. 2006.. Архивировано 23 августа 2011 года.
  3. Hiroo Kanamori. The Energy Release in Great Earthquakes   (англ.)  // J. of Geophysical Research. — July 10, 1977. — Т. 82 , вып. 20 . — С. 2981—2987 .
  4. Николай Владимирович Короновский. Общая геология. — Книжный дом "Университет", 2016.
  5. Nevada Seismological Lab. What is Richter Magnitude?
  6. V. Assessing Monitoring Requirements // Nuclear testing and nonproliferation: The role of seismology in deterring the development of nuclear weapons  / Ed.: Gregory E. Van der Vink. — Arlington, Virginia : The IRIS Consortium, 1994.

Ссылки

© 2014-2019 ЯВИКС - все права защищены.
Наши контакты/Карта ссылок