Τα σεισμικά κύματα είναι οι δονήσεις σεισμοί που ταξιδεύουν στη Γη. καταγράφονται σε όργανα που ονομάζονται σεισμογράφοι. Οι σεισμογράφοι καταγράφουν ένα ίχνος ζιγκ-ζαγκ που δείχνει το μεταβαλλόμενο εύρος των ταλαντωμάτων εδάφους κάτω από το όργανο. Οι ευαίσθητοι σεισμογράφοι, οι οποίοι μεγεθύνουν σε μεγάλο βαθμό αυτές τις κινήσεις εδάφους, μπορούν να ανιχνεύσουν ισχυρούς σεισμούς από πηγές οπουδήποτε στον κόσμο. Ο χρόνος, οι θέσεις και το μέγεθος ενός σεισμός μπορεί να προσδιοριστεί από τα δεδομένα που καταγράφονται από σταθμούς σεισμογραφίας.
Το μέγεθος του Ρίχτερ κλίμακα αναπτύχθηκε το 1935 από τον Charles F. Richter του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνιας ως μαθηματική συσκευή για τη σύγκριση του μεγέθους των σεισμών. Το μέγεθος ενός σεισμού προσδιορίζεται από τον λογάριθμο του πλάτους των κυμάτων που καταγράφονται από τους σεισμογράφους. Περιλαμβάνονται προσαρμογές για τη μεταβολή της απόστασης μεταξύ των διαφόρων σεισμογράφων και του επίκεντρου των σεισμών. Στη κλίμακα Richter, το μέγεθος εκφράζεται σε ακέραιους αριθμούς και δεκαδικά κλάσματα. Για παράδειγμα, ένα μέγεθος 5,3 μπορεί να υπολογιστεί για μέτριο σεισμό και ένας ισχυρός σεισμός μπορεί να βαθμολογηθεί ως μέγεθος 6,3. Λόγω της λογαριθμικής βάσης της κλίμακας, κάθε ακέραιος αριθμός αυξάνει σε μέγεθος αντιπροσωπεύει μια δεκαπλάσια αύξηση στις μετρήσεις εύρος; ως εκτίμηση της ενέργειας, κάθε βήμα πλήρους αριθμού στην κλίμακα μεγέθους αντιστοιχεί στην απελευθέρωση περίπου 31 φορές περισσότερης ενέργειας από την ποσότητα που σχετίζεται με την προηγούμενη τιμή ολόκληρου του αριθμού.
Αρχικά, η κλίμακα Richter θα μπορούσε να εφαρμοστεί μόνο στις εγγραφές από όργανα ίδιας κατασκευής. Τώρα, τα όργανα βαθμονομούνται προσεκτικά σε σχέση με το άλλο. Έτσι, το μέγεθος μπορεί να υπολογιστεί από το αρχείο κάθε βαθμονομημένου σεισμογράφου.
Οι σεισμοί μεγέθους περίπου 2.0 ή λιγότερο καλούνται συνήθως microearthquakes? δεν είναι κοινά αισθητές από τους ανθρώπους και γενικά καταγράφονται μόνο σε τοπικούς σεισμογράφους. Εκδηλώσεις με μεγέθη περίπου 4,5 ή παραπάνω - υπάρχουν αρκετές χιλιάδες τέτοιες διαταραχές ετησίως - είναι αρκετά ισχυρές ώστε να καταγράφονται από ευαίσθητους σεισμογράφους σε όλο τον κόσμο. Μεγάλοι σεισμοί, όπως ο σεισμός της Μεγάλης Παρασκευής του 1964 στην Αλάσκα, έχουν μέγεθος 8,0 ή μεγαλύτερο. Κατά μέσο όρο, ένας σεισμός τέτοιου μεγέθους συμβαίνει κάπου στον κόσμο κάθε χρόνο. Η κλίμακα Richter δεν έχει ανώτερο όριο. Πρόσφατα, έχει σχεδιαστεί μια άλλη κλίμακα που ονομάζεται κλίμακα στιγμής μεγέθους για ακριβέστερη μελέτη μεγάλων σεισμών.
Η κλίμακα Richter δεν χρησιμοποιείται για να εκφράσει ζημιά. Ένας σεισμός σε μια πυκνοκατοικημένη περιοχή που έχει ως αποτέλεσμα πολλούς θανάτους και σημαντικές ζημιές μπορεί έχουν το ίδιο μέγεθος με ένα σοκ σε μια απομακρυσμένη περιοχή που δεν κάνει τίποτα άλλο παρά να τρομάξει το άγρια ζωή. Οι σεισμοί μεγάλου μεγέθους που συμβαίνουν κάτω από τους ωκεανούς μπορεί να μην γίνονται αισθητοί από τους ανθρώπους.
NEIS Συνέντευξη
Το παρακάτω είναι ένα αντίγραφο μιας συνέντευξης του NEIS με τον Charles Richter:
Πώς έγινε ενδιαφέρον για τη σεισμολογία;
CHARLES RICHTER: Ήταν πραγματικά ένα ευτυχισμένο ατύχημα. Στο Caltech, δούλευα στο Ph.D. μου στη θεωρητική φυσική υπό τον Δρ. Robert Millikan. Μία μέρα με τηλεφώνησε στο γραφείο του και είπε ότι το Σεισμολογικό Εργαστήριο αναζητούσε φυσικό. αυτό δεν ήταν η γραμμή μου, αλλά με ενδιέφερε καθόλου; Μίλησα με τον Harry Wood, ο οποίος ήταν υπεύθυνος για το εργαστήριο. και ως αποτέλεσμα, εντάχθη στο προσωπικό του το 1927.
Ποια ήταν η προέλευση της κλίμακας οργάνων μεγεθών;
CHARLES RICHTER: Όταν μπήκα στο προσωπικό του κ. Wood, ασχολήθηκα κυρίως με το καθημερινό έργο μέτρησης σεισμογραφήματα και εντοπισμός σεισμών, έτσι ώστε να μπορεί να δημιουργηθεί κατάλογος καταστάσεων επικίνδυνων και χρόνων περιστατικό. Παρεμπιπτόντως, η σεισμολογία οφείλει ένα σε μεγάλο βαθμό μη αναγνωρισμένο χρέος στις επίμονες προσπάθειες του Harry O. Ξύλο για την πραγματοποίηση του σεισμολογικού προγράμματος στη νότια Καλιφόρνια. Εκείνη την εποχή, ο κ. Wood συνεργάστηκε με τον Maxwell Alien σε μια ιστορική ανασκόπηση των σεισμών στην Καλιφόρνια. Πραγματοποιήσαμε εγγραφή σε επτά ευρέως διατιθέμενους σταθμούς, όλα με σεισμογράφους στρέψης Wood-Anderson.
Ποιες τροποποιήσεις αφορούσαν την εφαρμογή της κλίμακας σε παγκόσμιους σεισμούς;
CHARLES RICHTER: Ορθώς επισημαίνεις ότι η αρχική κλίμακα μεγέθους που δημοσίευσα το 1935 δημιουργήθηκε μόνο για τη νότια Καλιφόρνια και για τους συγκεκριμένους τύπους σεισμογράφων που χρησιμοποιούνται εκεί. Η επέκταση της κλίμακας σε παγκόσμιους σεισμούς και σε εγγραφές σε άλλα όργανα ξεκίνησε το 1936 σε συνεργασία με τον Dr. Gutenberg. Αυτό περιλάμβανε τη χρήση των αναφερόμενων επιπέδων επιφανειακών κυμάτων με περιόδους περίπου 20 δευτερολέπτων. Παρεμπιπτόντως, η συνήθης ονομασία της κλίμακας μεγέθους στο όνομά μου κάνει λιγότερο από την δικαιοσύνη μεγάλο μέρος που ο Δρ Gutenberg έπαιξε στην επέκταση της κλίμακας ώστε να ισχύει για σεισμούς σε όλα τα μέρη του κόσμος.
Πολλοί άνθρωποι έχουν τη λανθασμένη εντύπωση ότι το μέγεθος Richter βασίζεται σε κλίμακα 10.
CHARLES RICHTER: Πρέπει επανειλημμένα να διορθώσω αυτή την πίστη. Κατά μία έννοια, το μέγεθος περιλαμβάνει βήματα των 10 επειδή κάθε αύξηση ενός μεγέθους αντιπροσωπεύει μια δεκαπλάσια ενίσχυση της κίνησης εδάφους. Αλλά δεν υπάρχει κλίμακα 10 με την έννοια ενός ανώτατου ορίου όπως και για τις κλίμακες έντασης. πράγματι, χαίρομαι που ο Τύπος αναφερόταν τώρα στην ανοιχτή κλίμακα Ρίχτερ. Οι αριθμοί μεγεθών αντιπροσωπεύουν απλώς τη μέτρηση από ένα καταγραφικό-λογαριθμικό σεισμογράφο για να είναι σίγουροι αλλά χωρίς σιωπηρή οροφή. Τα υψηλότερα μεγέθη που έχουν ανατεθεί μέχρι σήμερα σε πραγματικούς σεισμούς είναι περίπου 9, αλλά αυτό είναι ένας περιορισμός στη Γη, όχι στην κλίμακα.
Υπάρχει μια άλλη κοινή παρανόηση ότι η κλίμακα μεγέθους είναι η ίδια ένα είδος οργάνου ή συσκευής. Οι επισκέπτες θα ζητούν συχνά να "βλέπουν την κλίμακα". Διαταράσσονται με την αναφορά σε πίνακες και γραφήματα που χρησιμοποιούνται για την εφαρμογή της κλίμακας στις μετρήσεις που λαμβάνονται από τα σεισμογράμματα.
Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι συχνά ρωτάτε για τη διαφορά μεταξύ μεγέθους και έντασης.
CHARLES RICHTER: Αυτό προκαλεί επίσης μεγάλη σύγχυση στο κοινό. Μου αρέσει να χρησιμοποιώ την αναλογία με τις ραδιοφωνικές μεταδόσεις. Εφαρμόζεται στη σεισμολογία, επειδή οι σεισμογράφοι ή οι δέκτες καταγράφουν τα κύματα ελαστικής διαταραχής ή ραδιοκύματα που ακτινοβολούνται από την πηγή σεισμού ή τον σταθμό εκπομπής. Το μέγεθος μπορεί να συγκριθεί με την ισχύ εξόδου σε κιλοβάτ ενός σταθμού εκπομπής. Η τοπική ένταση στην κλίμακα Mercalli είναι στη συνέχεια συγκρίσιμη με την ισχύ του σήματος σε έναν δέκτη σε μια δεδομένη τοποθεσία. στην πραγματικότητα, την ποιότητα του σήματος. Η ένταση όπως η ένταση του σήματος θα πέσει γενικά με την απόσταση από την πηγή, αν και εξαρτάται επίσης από τις τοπικές συνθήκες και τη διαδρομή από την πηγή στο σημείο.
Έχει υπάρξει ενδιαφέρον πρόσφατα να επανεξετασθεί τι εννοείται με το "μέγεθος ενός σεισμού".
CHARLES RICHTER: Ο εξευγενισμός είναι αναπόφευκτος στην επιστήμη όταν έχετε κάνει μετρήσεις ενός φαινομένου για μεγάλο χρονικό διάστημα. Η αρχική πρόθεσή μας ήταν να ορίσουμε αυστηρά το μέγεθος από την άποψη των οργανικών παρατηρήσεων. Εάν κάποιος εισάγει την έννοια της "ενέργειας ενός σεισμού" τότε αυτό είναι μια θεωρητικά παραγόμενη ποσότητα. Αν οι υποθέσεις που χρησιμοποιούνται στον υπολογισμό της ενέργειας αλλάξουν, τότε αυτό επηρεάζει σοβαρά το τελικό αποτέλεσμα, παρόλο που μπορεί να χρησιμοποιηθεί το ίδιο σύνολο δεδομένων. Έτσι, προσπαθήσαμε να διατηρήσουμε την ερμηνεία του "μεγέθους του σεισμού" όσο το δυνατόν στενότερα συνδεδεμένη με τις πραγματικές παρατηρήσεις του οργάνου. Αυτό που προέκυψε, φυσικά, ήταν ότι η κλίμακα μεγέθους προϋποθέτει ότι όλοι οι σεισμοί ήταν όμοιοι, εκτός από έναν σταθερό συντελεστή κλιμάκωσης. Και αυτό αποδείχθηκε πιο κοντά στην αλήθεια από όσο αναμενόταν.