Depremin Arkasındaki Bilim Magnitudes: Zenginliği ve An Magnitude Scales

Depremler Dünyadaki en güçlü doğal fenomenler arasında, saniyeler içinde büyük miktarda enerji salıverebilme yeteneğine sahiptir. Bu enerji dramatik bir şekilde manzaraları, hasar altyapısını değiştirebilir ve milyonlarca yaşam insanı etkin bir şekilde iletişim kurmak için, seismologlar çeşitli ölçekleri değerlendirmeleri gerekir, zenginleştirme ölçeğini değerlendirerek, temel jeofiziksel süreçlerin en tanıdıkları haline gelir.

Bu makale, Richter ölçeğinin kökenleri ve sınırlarına ve şu anda büyüklüğüne, seismolojide kullanılan diğer boyut ölçeklerini araştırır ve deprem hazırlığı ve cevabı için doğru büyüklükte ölçümler olduğunu vurgulamaktadır.

Zenginlik Ölçeği: Bir Öncül ölçüm Aracı

1935 yılında Charles F. Richter, Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü'nde Amerikan semografi uzmanı, yerel depremlerin boyutunu ölçmek için basit ve objektif bir yöntem sunmak için Richter ölçeği geliştirdi. çalışması Güney Kaliforniya'ya odaklanmış, depremsel olarak aktif bir bölge, bilimsel araştırma ve halk güvenliği için hızlı ve tutarlı bir incelemeler kritikti.

Zengin Scale Nasıl Çalışır

Zenginlik ölçekleri, belirli bir enstrüman tarafından kaydedilen sismik dalgaların amplitüdünün amplitüdülünü ölçtü.Bu enstrüman, özellikle frekans aralığındaki zemini yakalamak için tasarlandı, Kaliforniya'nın sığ, orta depremleri için iyi bir şekilde uygun hale getirdi.

Ölçek logaritmiktir, yani her sayı artış, kayıtlı dalga amplitüdünde on kat artışla karşılık gelir. Örneğin, 5 deprem büyüklüğü 4 depremden 10 kat daha büyük bir miktar daha büyük bir gelir. Ancak, deprem tarafından yayınlanan enerji daha da dramatik bir şekilde artar - her sayı için yaklaşık 31.6 kez.

Matematiksel olarak, Richter büyüklüğü (M[DÜT:0)L) formülü kullanarak hesaplanır:

[FONT:0)M[DÜDÜT:2)[[DÜDÜ:2)[DÜye: 9)[Üye Olmayanlar İçin Tıklayınız.

[FONT:0]A, belirli bir mesafede kaydedilen sismik dalgaların en yüksek amplitüdün ve 0[Dönetici] [Dönetici] [Dönetici] değeri, kayıt istasyonun yaklaşık 100 ila 600 kilometresinde standart bir depremdir.

Zenginliğin Sınırları

Kaismolojideki çığır açan rolüne rağmen, Richter ölçeği, özellikle büyük veya uzak depremler için yararlılığını kısıtlayan birkaç sınırlamaya sahiptir.Büyük bir sınırlama, depremlerin üzerindeki depremler için 7.5, seismografın iğnesi genellikle maxestir, gerçek en yüksek amplifikasyonu yakalamaz.Bu saturasyon, özellikle çok büyük depremlerin boyutunu hafife alma eğilimindedir.

Ayrıca, Richter ölçeği mesafeye bağlıdır ve belirli jeolojik koşullar için kalibre edildi - Güney Kaliforniya'nın kabuklu yapısı. Sonuç olarak, farklı tectonik ortamlarda meydana gelen depremler için doğruluk azalır veya yaklaşık 600 kilometre uzaktaydı.

Başka bir önemli dezavantajı, Richter ölçeğinin yalnızca küresel olarak veya çok büyük depremlerle karşılaştırılan tek bir tür sismik dalganın amplitüdüne dayandığıdır.

Bu nedenlerle, modern semistologlar, özellikle küçük yerel depremlere göre zengin ölçekler kullanıyor, daha büyük veya uzak olaylar için sınırlamalarını tanıtır.

Moment Magnitude Scale: A Modern Standart

1970'lerin sonlarında ve 1980'lerin başlarında, Hiroo Kanamori ve diğerleri, şu anda büyüklüğü (M)[Dönetici: 1) Zengin ölçeğin eksikliklerini aşmak için geliştirildi. Şimdi Amerika Birleşik Devletleri Jeolojik Araştırma (USGS) ve Global Seismografik Ağı gibi dünya çapında tercih edilen ve yazar ölçeği.

Nasıl An Magnitude Hesaplandı

Depremin fiziğinin fiziği ve sismik anı (M)) ölçüldü ve deprem tarafından serbest bırakılan toplam enerjiyi ölçtü.

  • [A:0]Fault alanı (A): ), deprem sırasında kaynar olan hata uçağın yüzey alanı, kare metrede ölçüldü.
  • [D:0)Average kayması (D): [D:D: [D:D:D:D:D: [D:D:D:D) Hata boyunca ortalama yer değiştirme veya hareket, metrede ölçüldü.
  • [FONT=0)Shear modulus (μ):[DÜT:1] Dünya'nın crustal kayalarının deformasyonuna karşı katılık veya direniş, genellikle 3 × 10).10[[DDDD)[Dörtülkler Dünya'nın crustal kayalar için.

sismik an hesaplandı:

[FONT:0]M0) = μ × A × D).

sismik an bilinen bir zaman, an büyüklüğü logaritik formülü kullanarak hesaplanır:

[FONT:0)M[DÜDÜDÜŞÜNÜ: 2)[[Üye Olmayanlar İçin Tıklayınız.)

Bu formül, şu anda ölçek ölçeğin orta depremler için Richter ölçeği ile uyumlu olmasını sağlar, ancak büyük olaylar için aturate yapmaz. Sonuç olarak, depremleri teoride 10 ve ötesinde doğru bir şekilde temsil edebilir.

Örneğin, Şili'deki 1960' Valdivia depremi, şu anda 9.5'i ölçtü. Zengin ölçek, aksine, bu olay için 8.6 doygun, gerçek boyutunun altında.

Neden Modern Standart

Şu anda ölçek birkaç nedenden dolayı modern standarttır. Fiziksel olarak anlamlı, enerji bazlı deprem büyüklüğü tahminini küresel olarak tutarlı ve tüm deprem boyutlarında sağlar.Süresel dalgalar analiz için yeterli kalitede kaydedilir.

Moment büyüklüğü deprem hasarını etkileyen parametrelerle yakından ilişkilidir, örneğin toplam enerji serbest bırakılır ve bu tür bir hata rupture olarak. Bu korelasyon, acil yanıtlayıcılar, mühendisler ve bilim insanları için deprem tehlikelerini değerlendirdiğinde çok değerli yapar.

Örneğin, Japonya'daki 2011 Tōhoku depremi, yaklaşık 9.0-9.1'in büyüklüğü ile yaklaşık 500 kat daha fazla enerji yayınladı ve böylece 6.8-magnitude 1995 Kobe depreminden daha fazla enerji, Richter ölçeğinin yeterli bir şekilde yakalamadığı bir fark.

Zenginliği ve Anlayış Ölçeği Karşılaştırmak

Her iki Zengin ve anlık büyüklük ölçekleri deprem boyutunu ölçmek için hedefler olsa da, temel olarak metodoloji, uygulama ve doğrulukta farklılık gösterir. Aşağıdaki tablo anahtar ayrımları özetliyor:

  • [FONT:0)Basis:[DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜSTRİYE: 0 ) Zenginlik ölçümleri, belirli bir semografi tarafından kaydedilen sismik dalga amplitüdünü; anlık büyüklük ölçüleri sismik an, hata kayması ve kaya katılığı ile ilgili fiziksel bir parametre.
  • [FONT:0)Scaling:[Dönetici:[Dönetici: 0,0) Zenginlik ölçeği, birim büyüklüğü başına 10 × amplitüdül artışı ile logaritmiktir; an büyüklük, enerji salıverme göre logarithmiktir, her 0,5 birim artış enerjide yaklaşık 31.6 × artış gösterir.
  • [FONT:0]Saturation:[Dönetici:[Dönder: · 1] Zenginlik ölçek büyüklüğü 7 büyüklüğü hakkında üst üste oturdu; şu anda büyüklükler boşluğa sahip değil ve çok büyük depremler için güvenilirdir.
  • [FONT:0]Range ve uygulanabilirlik:) Zenginleştirme ölçeği öncelikle yerel, küçük orta depremler için güvenilirdir; dünya çapında tüm deprem boyutlarında hız geçerlidir.
  • [FONT:0]Usage:[[Dönetici:[Dönetici: 0:1] Zenginleştirme ölçeği tarihsel standarttı (1935 ila orta-1980s); şu anda büyüklüğü tüm büyük semolojik ajanslar tarafından kullanılan modern standarttır.

Her iki ölçek de logaritizm olsa da, şu anda büyüklüğü, bilimsel anlayış ve tehlike değerlendirmesini geliştiren daha tutarlı, fizik temelli bir ölçüm sunar. Bugün, medya ve bilimsel literatürde bildirilen deprem büyüklüğü neredeyse her zaman şu ana kadar çok, özellikle de önemli olaylar için sınırlı olarak görülür.

Seismology'de Kullanılan Diğer Magnitude Scales

Zengin ve şu anda büyüklüğün ötesinde, seismologlar belirli sismik dalga türleri, deprem derinlikleri ve mesafe aralıkları için optimize edilmiş diğer büyüklükte ölçekler kullanırlar.

Yüzey-Wave Magnitude (M[DÜT:0)[Dönemli: 1)

Yüzey dalgaları, Rayleigh yüzey dalgalarının amplitüdünü ölçmektedir, genellikle yaklaşık 20 saniye bir süre ile. Orta mesafelerde kaydedilen sığ depremler için etkilidir (yaklaşık 2.000 ila 5.000 kilometre). ölçek, şu anda ölçeklendirmeden önce yaygın olarak kullanılmıştır ve hızlı deprem değerlendirmeleri ve tarihi deprem katalogları için kullanışlıdır.

Vücut-Wave Magnitude (m[DÜT:0)b).

Vücut dalgaları büyüklüğü, ilk dalga P- dalgalarının büyüklüğüne dayanmaktadır. Bu ölçek özellikle derin-focus depremler için faydalıdır ve teleseizmsel mesafelerde kaydedilenler için (öneticilerden 1000 kilometreden fazla). Ancak, sığ depremler boyutunu hafife alma eğilimindedir, çünkü P- dalgalar sadece toplam sismik enerjinin bir kısmını taşır.

Süre Magnitude (M)[Dönemli: 1)

Süre büyüklüğü deprem büyüklüğü, seismogram üzerinde kaydedilen toplam sarsıntı süresinden tahmin eder. Temel olarak çok küçük, yerel depremler için sinyal amplitüdünün doğru ölçülmesine çok zayıftır.Diğer ölçeklerden daha az hassas olmasına rağmen, katalog mikrosemizmsel aktivite jeotermal keşif, madencilik izleme ve hata bölgesi çalışmaları için yararlı yardımcı olur.

Yerel Magnitude (M)L).

Yerel büyüklük aslında Richter ölçeği ile eş anlamlıdır, ancak genellikle diğer büyüklükteki türlerden ayırt etmek için modern bağlamlarda kullanılır. kentsel alanlarda kullanılanlar veya indüklenen sismiklik izlemesi gibi yoğun sismik ağlarda rutin izleme için değerli kalır.

Neden Hazırlanma Maddeleri

Deprem büyüklüğünin doğru ölçümü, kamu güvenliği, mühendislik ve acil durum yönetimi için kritiktir. Boyut doğrudan bina kodları, tehlike haritaları, erken uyarı sistemleri ve tahliye kararları. Çünkü büyüklük logarithmik, her bir kesinti daha serbest bırakılırsa, daha kapsamlı ve yoğun bir şekilde titrer.

Örneğin, Güney Kaliforniya'daki 1994 Kuzeyridge depremi, 6.7 büyüklüğünde bir an boyunca, orta bir deprem olarak sınıflandırılmasına rağmen yaklaşık 20 milyar dolarlık zarar ve yaşam kaybına neden oldu. 2004 Hint Okyanusu depremi, 9.1'in büyüklüğüne göre, enerji, birçok ülkedeki harap bir kıyı topluluklarının yaklaşık 1000 yıllığına eşdeğer bir tsunamiye karşılık verdi.

Büyük ölçekli ölçekler arasındaki farkı anlamak, yetkililere riskleri daha doğru ve uygun bir şekilde tertemiz olarak tarif etmeye yardımcı olur. Örneğin, rapor edilen büyüklükteki büyüklüğün depremin gerçek ciddiyetinden daha net bir resim sunabileceğini bilmek.

[FONT:0] USGS Depremi Tehlike Programı) Temelde, büyük ölçüde 6 ve üstü depremler için anlık büyüklükler kullanılarak, aynı zamanda bu ölçeklerin nasıl elde edildiğini ve uygulanabilir olduğunu açıklayan geniş bir eğitim kaynağı sunar.).

Magnitude Scales Tarih ve Evrimi Anlamak

Zenginliğin şu andaki değişim, bilimsel metodolojide daha geniş bir evrim yansıtıyor - fiziksel olarak temelli parametrelemeye yönelik ampirik gözlemlerden. Bu geçiş, depremleri küresel olarak ve tarihsel dönemlerde karşılaştırmak için kapasitemizi artırdı, hatanın alt süreçleri ile bağlantı kurmak ve enerji salıverme.

Bugün, neredeyse tüm yazarlı deprem katalogları, örneğin 444FLT:0)USGS Deprem Kataloğu), birincil değer olarak şu anda büyüklüğü önceliklendirir.Buna rağmen, Richter ölçek, basit ve tarihsel önemini etkili bir şekilde gösteriyor.

Zenginlik bazen teknik olmayan ortamlarda veya küçük, yerel depremler için hala görünüyor olsa da, şu anda büyüklüğü bilimsel rigor ve halk güvenliği için altın standarttır.

Deprem Raporlarını Nasıl Yorum Yapacağız

Deprem güncellemelerini okuduğunuzda, büyüklüğün rapor edildiği not önemlidir. Çoğu modern rapor “moment büyüklüğü” veya “M) birçok durumda “Döneticisel büyüklük” veya “M) olarak ifade edilir.

Ölçekin depremin potansiyel etkisini kavrayabilmesini anlamak. Örneğin, bir büyüklük 4.0 (M)w) deprem insanlar tarafından hissedilebilir, ancak büyük bir hasara neden olabilir, ancak büyük bir 7.0 veya daha yüksek bir olay yaygın bir yıkıma neden olabilir ve acil acil acil durum yanıtı gerektirir.

Büyüklüğe ek olarak, deprem derinliği, kırsal alanlardan uzaklık, yerel geoloji ve dayanıklılık etkisi zarar ve gündelik sonuçlar inşa etmek gibi diğer faktörler. Bu nedenle, büyüklük, sadece deprem etkisinin belirleyicisi değildir.

En doğru ve güncel deprem bilgileri için, [[Dönetici:0] [FLT Depremi Tehlike Programı[Dönemli:2]) ve [[DörtDDD|Dörtücüler[Döneticiler)[Döneticiler)[Döneticileri, eğitim araçları ve detaylı açıklamalar [Dönemli fenomenler için).