Richter skala

frá Wikipedia, ókeypis alfræðiorðabókinni
Fara í siglingar Fara í leit
Charles Richter, meðhönnuður og nafna af Richter kvarðanum

Richter kvarðinn er stærðargráðu til að gefa til kynna styrk jarðskjálfta . Það er byggt á amplitude mælingum frá jarðskjálftamælingum , sem fengust í tiltölulega stuttri fjarlægð nokkur hundruð kílómetra frá skjálftamiðstöðinni . Það er því einnig þekkt undir hugtakinu staðbundin skjálftastærð .

Til að ákvarða styrk jarðskjálfta eru notaðar upptökur frá mælitækjum í dag sem dreifast um allt yfirborð jarðar. Gildið sem ákvarðað er út frá þessu er venjulega á togarastærðarkvarðanum sem togstærðin tilgreint. Fjölmiðlar tala oft ranglega um gildi á Richter -kvarða.

Tilkoma

Mælikvarðinn var þróaður af Charles Francis Richter og Beno Gutenberg við California Institute of Technology árið 1935 og var upphaflega nefndur M L kvarðinn (Magnitude Local). Í fræðilegu riti sínu An instrumental Earthquake Magnitude Scale in the Bulletin of the Seismological Society of America beitti Charles Francis Richter grunnhugmyndinni um hljóðfæraskjálfta , sem K. Wadati gaf út árið 1931, á jarðskjálfta í Kaliforníu .

Grunnatriði

Vegna skilgreiningar þess hefur Richter kvarðinn engin efri mörk, en eðlisfræðilegir eiginleikar jarðskorpunnar gera jarðskjálfta að stærð 9,5 eða hærri nánast ómögulegan þar sem bergið getur ekki geymt nægilega orku og losun áður en það nær þessari stærð. Hugtakið „opið til topps“, sem oft er notað í fjölmiðlum, er ætlað að aðgreina hljóðfæraskipta Richter frá styrkleika kvarða sem oft eru notaðir til að einkenna styrk og eyðileggjandi kraft jarðskjálfta.

Flestir stærðargráður ná mettun á efra gildissviðinu: Ef orkan sem losnar við skjálftann eykst enn þá breytist stærðin aðeins og mælikvarðinn missir línuleika . Richter kvarðinn er einnig háð þessu fyrirbæri og hentar því ekki fyrir upplýsingar yfir 6,5 stigum. Gildi umfram þetta tengjast venjulega öðrum stærðargráðum.

Afleiðing

Tilgreint gildi, stærðargráðu eða stærðarflokkur, er dregið af decadic lógaritm hámarks amplitude (sveigju) í jarðskjálftamælinum . Stærðin er ákvörðuð í samræmi við eftirfarandi tengsl: [1]

,

þar sem A max gefur til kynna hámarks sveigju í míkrómetrum (míkrómetra) sem venjulegur jarðskjálftamælir (Wood-Anderson jarðskjálftamælir ) myndi skrá jarðskjálfta í 100 km fjarlægð frá skjálftamiðstöðinni . Tilvísunin gæti þurft að laga aðstæður að jarðskjálftum á mismunandi vegalengdum til leiðréttingar. Í þessu skyni er tekið tillit til dempunar á amplitude, sem aftur fer eftir svæðisbundnum hraða og dempingaruppbyggingu, aldri jarðskorpunnar og samsetningu hennar, dýpt fókusins ​​og hitaflæðisaðstæðum. Strangt til tekið gilda þessar kvörðunaraðgerðir samkvæmt Richter aðeins fyrir suðurhluta Kaliforníu og verður að ákvarða þær sérstaklega fyrir önnur svæði heimsins. [1]

Vegna decadic logaritmsins þýðir stærðaraukningin um einn punkt á kvarðanum um það bil tífalt meiri sveigju (amplitude) í jarðskjálftamælinum og um það bil 32-faldri losun orku ( veldisvísisvexti ) í fókus jarðskjálftans. Stærð tveggja eða minna er kölluð örskjálfti vegna þess að hann er oft ósýnilegur fyrir menn og er aðeins skráður af staðbundnum jarðskjálftamönnum. Skjálftar um 4,5 og hærri að stærð eru nógu sterkir til að hægt sé að ná þeim með jarðskjálftamönnum um allan heim. Stærðin verður þó að vera meiri en 5 til að teljast miðlungs jarðskjálfti.

Flokkun mælikvarða

Dæmigert áhrif á svæði skjálftamiðstöðvarinnar má tengja við stærðargildin. Það skal tekið fram að styrkleiki og þar með jarðvegsáhrif eru ekki aðeins háð stærðinni heldur einnig fjarlægðinni að skjálftamiðstöðinni, dýpt jarðskjálftafókusins ​​fyrir neðan skjálftamiðstöðina og staðbundnum jarðfræðilegum aðstæðum. [2]

Stærð Richter Flokkun á styrk jarðskjálfta Áhrif jarðskjálfta Tíðni atburða um allan heim losað orka
(TNT jafngildi í t (orka í J)) [3]
<2,0 Ör Örskjálfti ** , ekki áberandi ≈ 8000 sinnum á dag (> stærð 1,0) allt að 1 t
(<4,2 GJ)
2,0 ... <3,0 einstaklega létt Almennt ekki áberandi, en mælt ≈ 1500 sinnum á dag 1 til 32 t
(4,2 til 135 GJ)
3.0 ... <4.0 mjög auðvelt Oft áberandi, en skemmdir eru mjög sjaldgæfar ≈ 49.000 sinnum á ári (áætlað) 32 til 1.000 tonn
(135 til 4.200 GJ)
4,0 ... <5,0 auðvelt Sýnileg hreyfing á hlutum í herberginu, titringur; að mestu leyti ekkert tjón ≈ 6200 sinnum á ári (áætlað) 1 til 32 kt
(4,2 til 135 TJ)
5,0 ... <6,0 miðlungs styrkur Alvarlegar skemmdir á viðkvæmum byggingum, lítilsháttar eða engar skemmdir á sterkum byggingum ≈ 800 sinnum á ári 32 til 1.000 kt
(135 til 4.200 TJ)
6,0 ... <7,0 * sterkur Eyðilegging innan allt að 70 km radíus ≈ 120 sinnum á ári 1 til 50 Mt
(4,2 til 210 PJ)
7,0 * ... <8,0 * stór Eyðilegging á stórum svæðum ≈ 18 sinnum á ári 50 til 1.000 Mt
(210 til 4.200 PJ)
8,0 * ... <9,0 * mjög stórt Eyðilegging á nokkur hundruð kílómetra svæði ≈ einu sinni á ári 1 til 5,6 Gt
(4.2 til 23.5 EJ)
9,0 * ... <10,0 * einstaklega stór Eyðilegging á þúsund kílómetra svæði 20 á 20 ára fresti 5,6 til 1.000 Gt
(23,5 til 4.200 EJ)
≥ 10,0 * heimsfaraldur Aldrei skráð Óþekktur > 1.000 Gt
(> 4.200 EJ)

* Richter kvarðinn er takmarkaður að stærð upp að 6,5. Stærri stærri jarðskjálftar eru ákvarðaðir með mælikvarða mælikvarða ( M W ).

** Hugtakið ör-jarðskjálfti eða örskjálfti er notað í ósamræmi. Það táknar almennt lágstyrk skjálfta. [4] Jarðfræðistofnun Bandaríkjanna (USGS) skilgreinir örskjálfta sem skjálfta upp að 3,0 stigum. [5] [6] Aðrar heimildir skilgreina þær sem skjálfta með stærð allt að 2,0. [7] [8] Örskjálftar eru yfirleitt ósýnilegir mönnum.

Neikvæð gildi

Á þeim tíma hafði Richter tengt stærð 0 við gildi jarðtruflunar sem honum sýndist vera minnsta mögulega gildi sem hægt væri að mæla, svo hann stillti jarðskjálftamæli á einn míkrómetra 100 kílómetra frá miðju jarðskjálftans. sem núllpunktur. Í dag geta nútíma rafrænir jarðskjálftamælir mælt jarðhreyfingar sem eru 1000 sinnum minni en á þriðja áratugnum. Hins vegar þýðir þetta að mjög veikir jarðskjálftar sem enn er hægt að mæla á staðnum í dag geta haft neikvæða stærðargráðu (allt að um −2 til −3). [9] [10]

Tengsl við aðra mælikvarða

Þrátt fyrir grundvallaratriðum mismunandi nálgun á Richter, eru tilraunir oft gerðar til að tengja það við styrkleiki vog, svo sem breytta og ítrekað þróað Mercallis mæli með því ítalska Giuseppe Mercalli (1850-1914). Á öðrum styrkleiki, svokallaðri MSK kvarða (Medwedew-Sponheuer-Karnik kvarða), er styrkur jarðskjálfta gefinn til dæmis í tólf styrkleika. Stigagjöfin byggist bæði á huglægum og hlutlægum forsendum . Í Japan er JMA kvarðinn mikið notaður sem styrkleiki en JMA stærðarkvarðinn er notaður sem stærðargráðu.

Í nokkurn tíma hefur mælikvarði á stundarstærð (skammstöfun M W ) einnig verið tilgreindur í mörgum tilfellum en ákvarðanir þeirra eru byggðar á eðlisfræðilegum breytum í fókus jarðskjálftans.

Lógaritmíska sambandið milli orku og stærðargráðu má í grófum dráttum draga saman

þar sem M er stærðin og W er samsvarandi (sprengiefni) orka í tonnum af TNT .

Sjá einnig

bókmenntir

  • Charles F. Richter: Mælikvarði á mælitækjum jarðskjálfta . Í: Bulletin of Seismological Society of America . 25. bindi, nr.   1 , janúar 1935, ISSN 0037-1106 , bls.   1-32 .
  • B. Gutenberg , CF Richter : Skjálftavirkni jarðar og tengd fyrirbæri . Princeton University Press, Princeton NJ 1949 (enska).

Vefsíðutenglar

Einstök sönnunargögn

  1. a b Peter Bormann (ritstj.): IASPEI New Manual of Seismological Observatory Practice. GeoForschungsZentrum Potsdam 2002.
  2. USGS: Algengar spurningar - Mælingar á jarðskjálftum ( minning um frumritið frá 15. nóvember 2016 í netsafninu ) Upplýsingar: skjalasafnstengillinn var settur inn sjálfkrafa og hefur ekki enn verið athugaður. Vinsamlegast athugaðu upprunalega og geymsluhlekkinn í samræmi við leiðbeiningarnar og fjarlægðu síðan þessa tilkynningu. @ 1 @ 2 Sniðmát: Webachiv / IABot / www2.usgs.gov
  3. meta-evolutions.de
  4. ör jarðskjálfti. Í: Merriam Webster orðabók á netinu. Sótt 18. janúar 2015 .
  5. USGS, eftir Kayal, JR: Örskjálftahrina- og jarðskjálftavirkni í Suður -Asíu . 2008, bls.   1-3 .
  6. Fréttatilkynning: Djúp jarðhita og örskjálftar, viðauki: Skilgreining á örskjálftum. Í: Informationsdienst Wissenschaft idw-online. Jarðhitasamtök - Bundesverband Geothermie e. V., 23. september 2009, opnaður 18. janúar 2015 .
  7. ^ William Spence, Stuart A. Sipkin og George L. Choy: Að mæla stærð jarðskjálfta . Í: Jarðskjálftar og eldfjöll . borði   21 , nei.   1 , 1989 ( útdráttur af síðum USGS (HTML) [sótt 18. janúar 2015]). Útdráttur á síðum USGS (HTML) ( Minningo of the original from 18. January, 2015 in the Internet Archive ) Upplýsingar: skjalasafnstengillinn var settur inn sjálfkrafa og hefur ekki enn verið athugaður. Vinsamlegast athugaðu upprunalega og geymsluhlekkinn í samræmi við leiðbeiningarnar og fjarlægðu síðan þessa tilkynningu. @ 1 @ 2 Sniðmát: Webachiv / IABot / earthquake.usgs.gov
  8. orðalisti - ör jarðskjálfti. Tæknistofnun í Kaliforníu - gagnaver Suðurlands í Kaliforníu, opnað 18. janúar 2015 .
  9. Prófessor Dr. Peter Bormann, GeoForschungsZentrum Potsdam (pdf)
  10. „Ef toppurinn er opinn, þá er hann eftirminnilegri“ Jarðskjálftafræðingurinn Thomas Kenkmann talar í TR viðtali um jarðskjálftamælingaraðferðir og nákvæmni Richter kvarðans frá 31. ágúst 2012.