Seizmické vlny sú vibrácie zemetrasenie ktoré cestujú Zemou; zaznamenávajú sa na tzv seismograf. Seizmografy zaznamenávajú cik-cak stopu, ktorá ukazuje meniacu sa amplitúdu pozemných kmitov pod prístrojom. Citlivé seizmografy, ktoré tieto pozemné pohyby výrazne zväčšujú, môžu zistiť silné zemetrasenie zo zdrojov kdekoľvek na svete. Čas, umiestnenie a veľkosť zemetrasenie možno zistiť z údajov zaznamenaných seizmografickými stanicami.
Richterova veľkosť mierka bol vyvinutý v roku 1935 Charlesom F. Richter z Kalifornského technologického inštitútu ako matematické zariadenie na porovnávanie veľkosti zemetrasení. Rozsah zemetrasenia je určený logaritmom amplitúdy vĺn zaznamenaných seizmografmi. Zahrnuté sú aj úpravy vzdialenosti medzi rôznymi seizmografmi a epicentrom zemetrasení. Na Richterovej stupnici je veľkosť vyjadrená v celých číslach a desatinných zlomkoch. Napríklad hodnota 5,3 sa môže vypočítať pre mierne zemetrasenie a silné zemetrasenie sa môže hodnotiť ako hodnota 6,3. Z dôvodu logaritmického základu stupnice predstavuje každé zvýšenie celkového počtu desaťnásobné zvýšenie nameranej hodnoty amplitúda; ako odhad energie každý celý číselný krok v stupnici veľkosti zodpovedá uvoľneniu asi 31-krát viac energie, ako je množstvo spojené s predchádzajúcou hodnotou celého čísla.
Spočiatku sa Richterova stupnica mohla uplatňovať iba na záznamy z nástrojov rovnakej výroby. Teraz sú nástroje starostlivo kalibrované voči sebe navzájom. Preto je možné vypočítať veľkosť zo záznamu akéhokoľvek kalibrovaného seizmografu.
Zemetrasenia s magnitúdou asi 2,0 alebo menej sa zvyčajne nazývajú mikro-zemetrasenia; ľudia ich často nepociťujú a zvyčajne sa zaznamenávajú iba na miestnych seizmografoch. Udalosti s veľkosťou približne 4,5 alebo vyššou - existuje niekoľko tisíc takýchto šokov ročne - sú dosť silné na to, aby sa zaznamenali citlivými seizmografmi po celom svete. Veľké zemetrasenia, ako je zemetrasenie na Aljaške v roku 1964 na Aljaške, majú magnitúdy 8,0 alebo vyššie. Každý rok sa niekde na svete vyskytne v priemere jedno takéto zemetrasenie. Richterova stupnica nemá hornú hranicu. Nedávno bola na presnejšie štúdium veľkých zemetrasení navrhnutá ďalšia stupnica nazývaná stupnica veľkosti magnitúdy.
Richterova stupnica sa nepoužíva na vyjadrenie poškodenia. Zemetrasenie v husto osídlenej oblasti, ktoré môže viesť k mnohým úmrtiam a značným škodám mať rovnakú veľkosť ako šok v odľahlej oblasti, ktorý nič viac než vystraší voľne žijúcich živočíchov. Zemetrasenia s veľkým rozsahom, ktoré sa vyskytujú pod oceánmi, nemusia byť ľuďmi citeľné.
Rozhovor NEIS
Nasleduje prepis rozhovoru s NEIS s Charlesom Richterom:
Ako ste sa začali zaujímať o seizmológiu?
CHARLES RICHTER: Bola to skutočne šťastná nehoda. V spoločnosti Caltech som pracoval na svojom doktorovi D. v teoretickej fyzike pod vedením Dr. Roberta Millikana. Jedného dňa ma zavolal do svojej kancelárie a povedal, že seizmologické laboratórium hľadá fyzika; toto nebola moja línia, ale vôbec som sa zaujímal? Hovoril som s Harrym Woodom, ktorý mal na starosti laboratórium; a v dôsledku toho som sa pripojil k jeho zamestnancom v roku 1927.
Aké boli pôvody inštrumentálnej stupnice veľkosti?
CHARLES RICHTER: Keď som sa pripojil k zamestnancom pána Wooda, zaoberal som sa hlavne rutinnou prácou v meraní seizmogramy a lokalizácia zemetrasení, aby bolo možné zostaviť katalóg epicentierov a epizód javom. Mimochodom, seizmológia dlhuje do značnej miery nepotvrdený dlh pretrvávajúcemu úsiliu Harryho O. Drevo na uskutočnenie seizmologického programu v južnej Kalifornii. V tom čase pán Wood spolupracoval s Maxwellom Alienom na historickom prehľade zemetrasení v Kalifornii. Nahrávali sme na sedem široko rozmiestnených staníc, všetky s torznými seizmografmi od Wood-Andersona.
Aké zmeny sa týkali uplatňovania rozsahu na zemetrasenia na celom svete?
CHARLES RICHTER: Správne upozorňujete na pôvodnú stupnicu veľkosti, ktorú som zverejnil v roku 1935 bol zriadený iba pre južnú Kaliforniu a pre konkrétne používané seizmografy tam. Rozšírenie rozsahu na zemetrasenia na celom svete a na nahrávanie ďalších nástrojov sa začalo v roku 1936 v spolupráci s Dr. Gutenbergom. To zahŕňalo použitie hlásených amplitúd povrchových vĺn s periódami asi 20 sekúnd. Mimochodom, obvyklé určenie rozsahu stupnice na moje meno je menej ako spravodlivé veľkú úlohu, ktorú Dr. Gutenberg hral pri rozširovaní rozsahu o zemetrasenie vo všetkých častiach sveta world.
Mnoho ľudí má zlý dojem, že Richterova veľkosť je založená na stupnici 10.
CHARLES RICHTER: Túto vieru musím opakovať. V istom zmysle veľkosť zahŕňa kroky 10, pretože každé zvýšenie jednej veľkosti predstavuje desaťnásobné zosilnenie pozemného pohybu. Neexistuje však stupnica 10 v zmysle hornej hranice, ako je to v prípade stupníc intenzity; skutočne som rád, že tlač teraz poukazuje na otvorenú Richterovu stupnicu. Čísla veľkosti jednoducho predstavujú meranie zo seizmografického záznamu - logaritmické, ale bez predpokladaného stropu. Najvyššie hodnoty doteraz priradené skutočným zemetraseniam sú okolo 9, ale to je obmedzenie na Zemi, nie na stupnici.
Existuje ďalšie bežné nepochopenie, že stupnica veľkosti je sama osebe nejakým nástrojom alebo prístrojom. Návštevníci často žiadajú „vidieť mierku“. Znepokojujú ich odkazy na tabuľky a tabuľky, ktoré sa používajú na aplikáciu stupnice na hodnoty odčítané zo seizmogramov.
Nepochybne sa často pýtate na rozdiel medzi veľkosťou a intenzitou.
CHARLES RICHTER: To tiež spôsobuje veľké zmätenie verejnosti. Rád používam analógiu s rádiovým prenosom. Uplatňuje sa v seizmológii, pretože seizmografy alebo prijímače zaznamenávajú vlny elastického rušenia alebo rádiové vlny, ktoré sú vyžarované zo zdroja zemetrasenia alebo z vysielacej stanice. Veľkosť možno porovnávať s výkonom v kilowattoch vysielacej stanice. Lokálna intenzita na stupnici Mercalli je potom porovnateľná s intenzitou signálu v prijímači v danej lokalite; v skutočnosti kvalita signálu. Intenzita, ako je sila signálu, sa vo všeobecnosti zníži so vzdialenosťou od zdroja, hoci to tiež závisí od miestnych podmienok a cesty od zdroja k bodu.
Nedávno sa prejavil záujem o prehodnotenie toho, čo sa myslí pod pojmom „veľkosť zemetrasenia“.
CHARLES RICHTER: Zušľachťovanie je vo vede nevyhnutné, ak ste merania fenoménu robili dlhší čas. Našim pôvodným zámerom bolo prísne definovať veľkosť z hľadiska inštrumentálnych pozorovaní. Ak niekto zavádza pojem „energia zemetrasenia“, potom ide o teoreticky odvodené množstvo. Ak sa predpoklady použité pri výpočte energie zmenia, potom to vážne ovplyvní konečný výsledok, aj keď možno použiť rovnaké množstvo údajov. Pokúsili sme sa preto zachovať interpretáciu „veľkosti zemetrasenia“ čo najbližšie k skutočným zapojeným pozorovaniam prístroja. Samozrejme sa ukázalo, že veľkosť stupnice predpokladala, že všetky zemetrasenia sú podobné, s výnimkou konštantného faktora mierky. A to sa ukázalo byť bližšie k pravde, ako sme očakávali.