2. Интенсивность и магнитуда землетрясения.
Для оценки и сравнения землетрясений используются шкала магнитуд и шкала интенсивности. Магнитуда (magnitude – сила, размах)землетрясения – величина, характеризующая энергию, выделившуюся при землетрясении в виде сейсмических волн.
Шкала Рихтера:
А
- перемещение (в микрометрах) иглы
стандартного сейсмографа Вуда-Андерсона,
расположенного на расстоянии не более
600 км от эпицентра; f –
корректирующая функция, вычисляемая
по таблице в зависимости от расстояния
до эпицентра. По этой шкале увеличение
магнитуды на 1,0 соответствует увеличению
амплитуды колебаний в 10 раз и увеличению
энергии примерно в 32 раза.
Магнитуда
объемных волн:
где A –
амплитуда колебаний земли (в
микрометрах); T –
период волны (в секундах); Q –
поправка, зависящая от: D
– расстояния до эпицентра ; h
– глубины очага землетрясения .
Магнитуда
поверхностных волн:
Эти шкалы плохо работают для
крупных землетрясений.
В 1977 году
сейсмолог Хиро
Канамори
из Калифорнийского технологического
института предложил принципиально
иную оценку интенсивности землетрясений,
основанную на понятии сейсмического
момента:
μ – модуль
сдвига горных пород (порядка 30 ГПа);S –
площадь, на которой замечены
геологические разломы; u –
среднее смещение вдоль разломов.
Магнитуда по
Канамори М0
выражено
в Н*м. Шкала Канамори хорошо согласуется
с более ранними шкалами при 3 < M <
7 и лучше подходит для оценки крупных
землетрясений.
Энергия землетрясений: Е – в Дж – энергия землетрясения. Сейсмическая энергия, выделяемая при ядерном взрыве мощностью в 1 мегатонну, эквивалентна землетрясению с магнитудой около 7,2.
Интенсивность землетрясения: Качественная характеристика землетрясения. Указывает на характер и масштаб воздействия землетрясений на поверхность земли, на людей, животных, а также на естественные и искусственные сооружения в районе землетрясения.
Определяется в баллах.
В России -12-балльная шкала Медведева – Шпонхойера – Карника.
В Европе – 12-балльная Европейская макросейсмическая шкала.
В США – 12-балльная модифицированная шкала Меркалли.
В Японии – 7-балльная шкала Японского метеорологического агентства.
Шкала Медведева-Шпонхойера-Карника (MSK-64):
1 балл Сила землетрясения: не ощущается Отмечается только сейсмическими приборами.
2 балла Сила землетрясения: очень слабые толчки Отмечается сейсмическими приборами. Ощущается только отдельными людьми, находящимися в состоянии полного покоя в верхних этажах зданий, и очень чуткими домашними животными.
3 балла (слабое) — колебание отмечается немногими людьми;
4 балла (умеренное) — землетрясение отмечается многими людьми; возможно колебание окон и дверей;
5 баллов (довольно сильное) — качание висячих предметов, скрип полов, дребезжание стекол, осыпание побелки;
6 баллов (сильное) — легкое повреждение зданий: тонкие трещины в штукатурке, трещины в печах и т. п.; ощущается всеми,
7 баллов (очень сильное) — значительное повреждение здании; трещины в штукатурке и отламывание отдельных кусков, тонкие трещины в стенах, повреждение дымовых труб; трещины в сырых грунтах;
8 баллов (разрушительное) — разрушения в зданиях: большие трещины в стенах, падение карнизов, дымовых труб. Оползни и трещины шириной до нескольких сантиметров на склонах гор; падают фабричные трубы,
9 баллов (опустошительное) — обвалы в некоторых зданиях, обрушение стен, перегородок, кровли. Обвалы, осыпи и оползни в горах. Скорость продвижения трещин может достигать 2 км/с;
10 баллов (уничтожающее) — обвалы во многих зданиях; в остальных — серьезные повреждения. Трещины в грунте до 1 м шириной, обвалы, оползни. За счет завалов речных долин возникают озера;
11 баллов (катастрофа) — многочисленные трещины на поверхности Земли, больше обвалы в горах. Общее разрушение зданий;
12 баллов (сильная катастрофа) — изменение рельефа в больших размерах. Огромные обвалы и оползни. Общее разрушение зданий и сооружений.