Miért szaporodik a földrengések mérete, nem pedig összeadódik?
A magnitúdó egy logaritmust tartalmazó képletből származik, amely a skálát inkább exponenciálissá teszi, mint lineárissá.
Egy mexikói nő az otthonában, amelyet a szeptember 19-i földrengés pusztított el. (Forrás: AP) A mexikói földrengések sorozata ebben a hónapban elkerülhetetlenül a méretek összehasonlításához vezetett. A 8,1-es erősségű szeptember 8-i földrengés nagyobb volt, mint a szeptember 19-i földrengés (7,1), amely nagyobb volt, mint a szeptember 24-én következő két földrengés (6,1 és 4,5). De mennyivel voltak nagyobbak a másiknál? És mit fejez ki ez a nagyságrend?
A földrengés magnitúdós skála a felszabaduló energia mértékét adja meg, bár a leolvasás önmagában nem energia. A magnitúdó egy dimenzió nélküli szám – nincsenek fizikai mértékegységek –, amely egy logaritmust tartalmazó képletből származik, amely a skálát inkább exponenciálissá teszi, mint lineárissá. A 6.1 és 7.1 közötti különbség tehát nem azonos a 7.1 és 8.1 közötti különbséggel.
A szeizmikus hullámok méretét tekintve a skála 1-es növekedése a hullámamplitúdónak nevezett mennyiség tízszeres növekedésének felel meg. Más szavakkal, egy 8,1-es erősségű földrengés 10-szer nagyobb, mint egy 7,1-es, és 100-szor nagyobb, mint egy 6,1-es. A felszabaduló energiát tekintve viszont a 8,1-es magnitúdó 31,623-szor erősebb a 7,1-es magnitúdónál, és 1000-szer (31,623-szor 31,623) erősebb a 6,1-esnél.
Mi nem az
Fontos, hogy ne keverjük össze a földrengés erősségét annak intenzitásával. Ezek különböző intézkedések. És bár a Richter-skálát széles körben idézik, a modern magnitúdómérés más skálát használ. Az intenzitás és a nagyság közötti különbséget világos, egyszerű kifejezésekkel magyarázza az IIT Kanpur és a Delhi állambeli Building Materials and Technology Promotion Council által kiadott dokumentum. A magnitúdó a földrengés méretének mennyiségi mértéke, az intenzitás pedig az adott helyen bekövetkezett rengés minőségi mértéke.
Az intenzitás meghatározásához általában két skálát használnak, a módosított Mercalli intenzitási skálát és az MSK skálát, amelyek a földrengéseket I-től (legkevésbé érzékelhető) XII-ig (legsúlyosabb) osztályozzák. Ezek az értékek olyan tényezőkön alapulnak, mint például az, hogy az emberek hogyan érzékelik a remegést. Ugyanazon földrengés intenzitása különböző helyeken eltérő lesz; minél távolabb kerül valaki az epicentrumtól, annál kevésbé intenzív a remegés.
A modern magnitúdóskála működésének megértéséhez érdemes megnézni a Richter-skálát, bár az már kiment a divatból. A Richter-skála leolvasása is egy logaritmust tartalmazó képletből származik (10-es bázis). Figyelembe veszi a hullám amplitúdóját, valamint a különböző szeizmográfok és a földrengés epicentruma közötti távolság változásait. A 10-es alapú logaritmus miatt a földrengés nagysága – hullámamplitúdója – 10 s alatt megsokszorozódik, ha a magnitúdó leolvasott értéke 1 s alatt emelkedik.
Ami
A Richter-skála pontossága azonban a közepes méretű földrengésekre korlátozódik. Ezenkívül a mérés az epicentrumtól való távolságtól függ. A modern skála ezeket a hiányosságokat igyekszik kiküszöbölni, miközben a lehető legnagyobb paritást fenntartja a Richter-skálával. A nyomatéknagyságnak nevezett mennyiséget méri, amely olyan változókon alapul, mint a hiba szakadási területe, a hiba mentén való elcsúszás és a szeizmikus hullámok mérete.
Közepes méretű, mondjuk 5-ös erősségű rengések esetén hasonló lesz a leolvasás a Richter és a pillanatnyi magnitúdó skálán. Ugyanúgy, mint a Richter-skála esetében, a nyomatéknagyság-skálán egy lépésnyi növekedés 31,623-szoros energiafelszabadulás-növekedésnek felel meg (10-et 1,5-re emelve). És ha a magnitúdó két lépéssel növekszik, az 10-szeres növekedésnek felel meg a 3-as teljesítményre emelve, vagyis a felszabaduló energia 1000-szeresére.
A Richter-skála szerinti 6,3-as földrengés annyi energiát szabadít fel, mint a Hirosimára ledobott atombomba. Ennek azonban csak a töredéke lesz ténylegesen érezhető. Amint azt az IITK-BMTPC dokumentum megjegyzi, a földrengés során felszabaduló energia nagy része hőbe megy el és kőzetrepedezésbe kerül. A tényleges energián túl a magnitúdóskála első hasznossága annak jelzése, hogy egy földrengés hogyan viszonyul a másikhoz.
Míg két földrengés nagysága és erőssége összehasonlítható egy olyan számológéppel, amely képes kitevőkkel dolgozni, az online eszközök megkönnyítik ezt. Az US Geological Survey webhelyén van egy lehetőség, ahol be lehet írni két földrengés erősségét, majd visszaadja a számadatokat, hogy az egyik hányszor nagyobb és erősebb, mint a másik.
Oszd Meg A Barátaiddal:
