Trận động đất lớn nhất độ Richter. Cường độ của trận động đất được đo như thế nào?

Động đất là sự rung động vật lý của thạch quyển - lớp vỏ rắn của vỏ trái đất, chuyển động không ngừng. Những hiện tượng như vậy thường xảy ra ở vùng núi. Ở đó, những tảng đá dưới lòng đất tiếp tục hình thành, khiến lớp vỏ Trái đất trở nên đặc biệt di động.

Nguyên nhân của thảm họa

Nguyên nhân của trận động đất có thể khác nhau. Một trong số đó là sự dịch chuyển và va chạm của các mảng đại dương hoặc lục địa. Trong những hiện tượng như vậy, bề mặt Trái đất rung chuyển rõ rệt và thường dẫn đến sự phá hủy các tòa nhà. Những trận động đất như vậy được gọi là kiến ​​tạo. Chúng có thể hình thành những vùng trũng hoặc núi mới.

Động đất núi lửa xảy ra do áp suất liên tục của dung nham nóng và các loại khí trên vỏ trái đất. Những trận động đất như vậy có thể kéo dài hàng tuần, nhưng về nguyên tắc, chúng không gây ra sức tàn phá lớn. Ngoài ra, hiện tượng như vậy thường được coi là điều kiện tiên quyết dẫn đến một vụ phun trào núi lửa, hậu quả của nó có thể nguy hiểm cho con người hơn nhiều so với chính thảm họa.

Có một loại động đất khác - lở đất, xảy ra vì một lý do hoàn toàn khác. Nước ngầm đôi khi tạo thành những khoảng trống dưới lòng đất. Dưới áp lực của bề mặt Trái đất, những phần lớn của Trái đất rơi xuống kèm theo tiếng gầm, gây ra những rung động nhỏ có thể cảm nhận được cách tâm chấn nhiều km.

Điểm số trận động đất

Để xác định cường độ của một trận động đất, họ thường sử dụng thang đo mười hoặc mười hai điểm. Thang đo Richter 10 điểm xác định lượng năng lượng được giải phóng. Hệ thống Medvedev-Sponheuer-Karnik 12 điểm mô tả tác động của các rung động lên bề mặt Trái đất.

Thang Richter và thang 12 điểm không thể so sánh được. Ví dụ: các nhà khoa học cho nổ một quả bom dưới lòng đất hai lần. Một ở độ sâu 100 m, một ở độ sâu 200 m. Năng lượng tiêu hao là như nhau, dẫn đến cùng mức độ Richter. Nhưng hậu quả của vụ nổ - sự dịch chuyển của lớp vỏ - có mức độ nghiêm trọng khác nhau và có tác động khác nhau đến cơ sở hạ tầng.

Mức độ phá hủy

Một trận động đất từ ​​quan điểm của các thiết bị địa chấn là gì? Hiện tượng một điểm chỉ được xác định bởi thiết bị. 2 điểm có thể là động vật nhạy cảm, và trong một số trường hợp hiếm hoi, đặc biệt là những người nhạy cảm nằm ở các tầng trên. Điểm 3 có cảm giác giống như sự rung chuyển của một tòa nhà do một chiếc xe tải chạy qua gây ra. Một trận động đất mạnh 4 độ richter khiến kính rung lắc nhẹ. Với điểm năm, hiện tượng này được mọi người cảm nhận được và không quan trọng người đó ở đâu, trên đường phố hay trong một tòa nhà. Một trận động đất có cường độ 6 độ richter được gọi là mạnh. Nó khiến nhiều người khiếp sợ: mọi người chạy ra đường, và các bà mẹ chồng đứng trên một số bức tường của các ngôi nhà. Điểm 7 dẫn đến các vết nứt ở hầu hết các ngôi nhà. 8 điểm: di tích kiến ​​trúc, ống khói nhà máy, tháp bị đổ, đất xuất hiện vết nứt. 9 điểm dẫn tới thiệt hại nặng nề về nhà cửa. Các tòa nhà bằng gỗ bị lật đổ hoặc bị võng nặng. Trận động đất mạnh 10 độ richter khiến mặt đất có vết nứt dày tới 1 mét. 11 điểm là thảm họa. Những ngôi nhà bằng đá và những cây cầu đang sụp đổ. Sạt lở xảy ra. Không có tòa nhà nào có thể chịu được 12 điểm. Với thảm họa như vậy, địa hình Trái đất thay đổi, dòng chảy của các con sông bị chuyển hướng và thác nước xuất hiện.

trận động đất nhật bản

Một trận động đất hủy diệt đã xảy ra ở Thái Bình Dương, cách thủ đô Tokyo của Nhật Bản 373 km. Điều này xảy ra vào ngày 11 tháng 3 năm 2011 lúc 14:46 giờ địa phương.

Trận động đất mạnh 9 độ richter ở Nhật Bản gây thiệt hại nặng nề. Trận sóng thần tấn công bờ biển phía đông đất nước đã làm ngập phần lớn bờ biển, phá hủy nhà cửa, du thuyền và ô tô. Chiều cao của sóng lên tới 30-40 m, phản ứng ngay lập tức của những người chuẩn bị cho những cuộc thử nghiệm như vậy đã cứu sống họ. Chỉ những người rời khỏi nhà kịp thời và tìm thấy mình ở nơi an toàn mới có thể tránh được cái chết.

nạn nhân động đất Nhật Bản

Thật không may, không có thương vong. Trận động đất lớn ở phía Đông Nhật Bản, khi sự kiện được chính thức biết đến, đã cướp đi sinh mạng của 16.000 người. 350.000 người ở Nhật Bản bị mất nhà cửa, dẫn đến tình trạng di cư trong nước. Nhiều khu định cư đã bị xóa sổ khỏi bề mặt Trái đất và không có điện ngay cả ở các thành phố lớn.

Trận động đất ở Nhật Bản đã thay đổi hoàn toàn thói quen sinh hoạt của người dân và làm suy yếu đáng kể nền kinh tế của bang. Chính quyền ước tính thiệt hại do thảm họa này gây ra là 300 tỷ USD.

Một trận động đất theo quan điểm của một cư dân Nhật Bản là gì? Đó là một thảm họa thiên nhiên khiến đất nước luôn trong tình trạng hỗn loạn. Mối đe dọa đang rình rập buộc các nhà khoa học phải phát minh ra các công cụ chính xác hơn để phát hiện động đất và các vật liệu bền hơn để xây dựng các tòa nhà.

Nepal bị ảnh hưởng

Vào ngày 25 tháng 4 năm 2015, lúc 12:35 trưa, một trận động đất mạnh gần 8 độ richter kéo dài 20 giây đã xảy ra ở miền trung Nepal. Sự việc sau đây xảy ra lúc 13:00. Dư chấn kéo dài tới ngày 12/5. Nguyên nhân là do đứt gãy địa chất trên đường nối mảng Hindustan với mảng Á-Âu. Hậu quả của những cơn chấn động này là thủ đô Kathmandu của Nepal đã di chuyển về phía nam ba mét.

Chẳng bao lâu sau, cả trái đất đã biết về sự tàn phá do trận động đất ở Nepal gây ra. Camera lắp đặt trực tiếp trên đường phố đã ghi lại khoảnh khắc xảy ra chấn động và hậu quả của chúng.

26 quận của đất nước, cũng như Bangladesh và Ấn Độ, đều cảm nhận được trận động đất sẽ như thế nào. Nhà chức trách vẫn đang nhận được báo cáo về người mất tích và các tòa nhà bị sập. 8,5 nghìn người Nepal thiệt mạng, 17,5 nghìn người bị thương và khoảng 500 nghìn người mất nhà cửa.

Trận động đất ở Nepal đã gây ra sự hoảng loạn thực sự trong người dân. Và không có gì đáng ngạc nhiên, bởi vì mọi người đã mất đi người thân của mình và chứng kiến ​​​​những gì thân thương trong trái tim họ sụp đổ nhanh chóng như thế nào. Nhưng các vấn đề, như chúng ta biết, hợp nhất lại, như đã được chứng minh bởi người dân Nepal, những người đã sát cánh cùng nhau khôi phục lại diện mạo trước đây của các đường phố trong thành phố.

Trận động đất gần đây

Ngày 8/6/2015, một trận động đất mạnh 5,2 độ richter đã xảy ra ở Kyrgyzstan. Đây là trận động đất cuối cùng vượt quá cường độ 5.

Nói đến một thảm họa thiên nhiên khủng khiếp, người ta không thể không nhắc đến trận động đất trên đảo Haiti xảy ra vào ngày 12/1/2010. Một loạt các trận động đất có cường độ từ 5 đến 7 độ richter đã cướp đi sinh mạng của 300.000 người. Thế giới sẽ ghi nhớ điều này và những thảm kịch tương tự khác trong một thời gian dài.

Vào tháng 3, bờ biển Panama đã trải qua một trận động đất mạnh 5,6 độ richter. Vào tháng 3 năm 2014, Romania và tây nam Ukraine đã học được một cách khó khăn thế nào là động đất. Rất may không có thương vong nhưng nhiều người tỏ ra lo lắng trước thảm họa. Trong những năm gần đây, điểm số động đất chưa vượt qua bờ vực thảm họa.

Tần suất động đất

Vì vậy, sự chuyển động của vỏ trái đất có nhiều nguyên nhân tự nhiên khác nhau. Các trận động đất, theo các nhà địa chấn học, xảy ra tới 500.000 trận mỗi năm ở các khu vực khác nhau trên Trái đất. Trong số này, con người có thể cảm nhận được khoảng 100.000 và 1.000 gây thiệt hại nghiêm trọng: chúng phá hủy các tòa nhà, đường cao tốc và đường sắt, làm đứt đường dây điện và đôi khi cuốn cả thành phố xuống lòng đất.

Vì vậy, trong đời sống hằng ngày giá trị độ lớn được gọi là thang đo độ rích-te.

Thang đánh giá cường độ động đất và cường độ động đất

Thang đo Richter chứa các đơn vị thông thường (từ 1 đến 9,5) - độ lớn, được tính từ các rung động được ghi lại bằng máy đo địa chấn. Thang đo này thường bị nhầm lẫn với Thang cường độ động đất tính bằng điểm(theo hệ thống 7 hoặc 12 điểm), dựa trên các biểu hiện bên ngoài của trận động đất (tác động lên con người, đồ vật, tòa nhà, vật thể tự nhiên). Khi một trận động đất xảy ra, cường độ của nó được biết đến đầu tiên, được xác định từ ảnh địa chấn chứ không phải cường độ của nó, chỉ trở nên rõ ràng sau một thời gian, sau khi nhận được thông tin về hậu quả.

Cách sử dụng đúng: « trận động đất mạnh 6,0 độ richter».

Sử dụng sai mục đích trước đây: « trận động đất mạnh 6,0 độ Richter».

Lạm dụng: « trận động đất cấp 6», « trận động đất có cường độ 6 độ Richter» .

thang đo độ rích-te

M s = lg ⁡ (A / T) + 1, 66 lg ⁡ D + 3, 30. (\displaystyle M_(s)=\lg(A/T)+1.66\lg D+3.30.)

Những thang đo này không hoạt động tốt đối với những trận động đất lớn nhất - khi M~8 đến bão hòa.

Mômen địa chấn và thang Kanamori

Năm 2017, nhà địa chấn học Hiro Kanamori đã đề xuất một đánh giá khác về cơ bản về cường độ của trận động đất, dựa trên khái niệm khoảnh khắc địa chấn.

Momen địa chấn của trận động đất được xác định là M 0 = μ S u (\displaystyle M_(0)=\mu Su), Ở đâu

• μ - mô đun cắt của đá, khoảng 30 GPa;
• S- khu vực quan sát được các đứt gãy địa chất;
• bạn- chuyển vị trung bình dọc theo đứt gãy.

Như vậy, tính theo đơn vị SI, mô men động đất có kích thước Pa × m2 × m = N × m.

Độ lớn Kanamori được định nghĩa là

MW = 2 3 (log ⁡ M 0 − 16 , 1) , (\displaystyle M_(W)=(2 \over 3)(\lg M_(0)-16,1),)

Ở đâu M 0 là mômen địa chấn, được biểu thị bằng dynes × cm (1 dyne × cm tương đương với 1 erg, hoặc 10 −7 N×m).

Thang đo Kanamori phù hợp tốt với các thang đo trước đó ở 3 < M < 7 {\displaystyle 3 và phù hợp hơn để đánh giá các trận động đất lớn.

Có hai đại lượng đặc trưng cho cường độ của trận động đất: cường độ và cường độ. Cường độ của một trận động đất là cường độ của các biểu hiện bên ngoài của chấn động, được đo bằng điểm và cho thấy thiệt hại gây ra cho một khu vực nhất định. Các quốc gia khác nhau sử dụng “thang đo cường độ” khác nhau, ở Nga là thang điểm 12 Medvedeva - Sponheuer - Karnika, ở Mỹ - quy mô Mercalli. Tại các quốc gia thuộc Liên minh Châu Âu, Thang đo vĩ mô châu Âu (EMS) hiện đại hơn đã được sử dụng từ năm 1996.

Quy mô địa chấn ở Nga

1 điểm - rung động chỉ được cảm nhận bằng dụng cụ. Một người không cảm thấy do dự.

2 điểm - chỉ những người ở trạng thái bình tĩnh, bất động mới có thể cảm nhận được rung động.

3 điểm - chỉ cảm nhận được rung động bên trong một số tòa nhà.

4 điểm - hầu hết mọi người đều cảm thấy rung động. Kính và bát đĩa có thể kêu lạch cạch trong các tòa nhà.

5 điểm - rung động có thể đánh thức người đang ngủ. Trong phòng, người ta dễ dàng nhận thấy sự lắc lư của các vật treo (ví dụ như đèn hoặc đèn chùm) và độ rung của đồ nội thất. Các vết nứt xuất hiện trên thạch cao. Những cành cây mảnh khảnh đung đưa trên đường phố.

6 điểm - Tất cả mọi người đều cảm nhận được rung động, các bức tranh rơi khỏi tường, từng mảnh thạch cao rơi ra.

7 điểm - các vết nứt trên thạch cao và tường của các tòa nhà gạch là không thể tránh khỏi. Một số tòa nhà có nguy cơ sụp đổ một phần.

8 điểm - thiệt hại đáng kể về cấu trúc của các tòa nhà: vết nứt lớn trên tường, sập ban công, mái hiên và ống khói. Các vết nứt xuất hiện trên các sườn dốc và trong đất.

9 điểm - Tình trạng sập, sập trần, tường xảy ra ở một số tòa nhà.

10 điểm - hầu hết các tòa nhà đều có nguy cơ sụp đổ. Các vết nứt rộng tới 1 mét xuất hiện trên bề mặt trái đất.

11 điểm - sự sụp đổ toàn diện của tất cả các tòa nhà và công trình, lở đất lớn trên núi, nhiều vết nứt lớn trên bề mặt trái đất. Những cây cầu đang bị phá hủy.

12 điểm - thay đổi địa hình đến mức không thể nhận ra. Hậu quả thảm khốc của động đất là lở đất, lở đất và thay đổi địa hình.

Quy mô địa chấn ở châu Âu

1 điểm - không quan sát thấy rung động mà chỉ cảm nhận được bằng dụng cụ.

2 điểm - chỉ con người và động vật ở các tầng trên của tòa nhà đang đứng yên mới có thể cảm nhận được rung động.

3 điểm - Một số người ở nhà cảm nhận được sự rung động ở dạng lắc lư và run nhẹ.

4 điểm - tiếng lạch cạch nhẹ của bát đĩa và kính bên trong các tòa nhà.

5 điểm - rung động nhẹ trên toàn bộ bề mặt bên trong tòa nhà. Các vật treo lơ lửng lắc lư do dao động mạnh. Vật có trọng tâm cao rơi xuống. Cửa ra vào và cửa sổ mở và đóng.

6 điểm - vật nhỏ rơi xuống, lớp thạch cao có vết nứt mỏng.

7 điểm - hầu hết đồ đạc đều rơi khỏi kệ, nhiều tòa nhà bị hư hỏng ở mức độ vừa phải, không thể tránh khỏi những vết nứt trên thạch cao, một số ống khói bị sập.

8 điểm - lật đổ đồ đạc, gây hư hại đáng kể cho hầu hết các tòa nhà. Các vết nứt lớn trên tường. Một số tòa nhà có thể bị phá hủy hoàn toàn.

9 điểm - tượng đài và cột đổ. Một số tòa nhà đã sụp đổ hoàn toàn.

10 điểm - hầu hết các tòa nhà bị phá hủy hoàn toàn.

11 điểm - gần như tất cả các tòa nhà đều bị phá hủy hoàn toàn.

12 điểm - hầu hết các công trình trên mặt đất và dưới lòng đất đều bị hư hỏng hoặc phá hủy nghiêm trọng.

Thang đo địa chấn của Mỹ

1 điểm - mọi người không cảm nhận được rung động.

2 điểm - mọi người cảm nhận được rung động trong môi trường yên tĩnh ở các tầng trên của tòa nhà.

3 điểm - Một số người ở nhà cảm thấy rung động, đồ vật treo lơ lửng trong nhà.

4 điểm - kính cửa sổ, bát đĩa kêu leng keng, cửa ọp ẹp.

5 điểm - cảm nhận được sự rung động trên đường phố, chất lỏng bắn ra khỏi bát đĩa.

6 điểm - Tường và gạch bị nứt, đồ đạc di chuyển và bị lật, kính cửa sổ bị vỡ.

7 điểm - đứng vững khó khăn, thạch cao vỡ vụn, gạch ngói rơi xuống, sóng xuất hiện trên mặt hồ chứa nước.

8 điểm - Thạch cao rơi, một số bức tường gạch, ống khói, tháp, tượng đài sụp đổ, cành cây gãy, vết nứt hình thành trên mặt đất.

9 điểm - khung tòa nhà và đường ống ngầm bị vỡ, mặt đất có vết nứt nghiêm trọng và hình thành hố cát.

10 điểm - gạch và cầu sập, xảy ra lở đất mạnh.

11 điểm - Biến dạng đường ray, đường ống ngầm bị hỏng.

12 điểm - phá hủy hoàn toàn các tòa nhà, vi phạm đường chân trời, các vật thể riêng lẻ bay lên không trung.

Độ lớn của trận động đất được đo như thế nào?

Độ lớn là một giá trị quy ước đặc trưng cho tổng năng lượng của các rung động do trận động đất gây ra. Nó được xác định trên thang đo dựa trên các bản ghi địa chấn. Thang đo này được gọi là thang đo Richter(được đặt theo tên nhà địa chấn học người Mỹ C. F. Richter, người đã đề xuất nó vào năm 1935). Khi cường độ tăng thêm một đơn vị, năng lượng tăng theo hệ số 100, nghĩa là một cú sốc cấp 6 giải phóng năng lượng nhiều hơn 100 lần so với cường độ 5 và gấp 10.000 lần năng lượng so với cường độ 4.

Thang đo Richter chứa các đơn vị tùy ý (từ 1 đến 9,5):

Kích cỡ	Đặc trưng
	Trận động đất yếu nhất có thể được ghi lại bằng các thiết bị.
	Những rung động được người dân ở khu vực tâm chấn cảm nhận được.
	Thiệt hại nhỏ có thể được quan sát gần tâm chấn.
	Thiệt hại vừa phải được quan sát thấy.
	Sự tàn phá nặng nề, một đứt gãy dài hàng trăm km. Chưa có trận động đất nào có cường độ lớn hơn 9 trên Trái đất.

Các trận động đất lớn nhất được biết đến, theo phương pháp ước tính Richter, là trận động đất ở Colombia năm 1906 và trận động đất Assam năm 1950 với cường độ 8,6 độ richter.

15.08.2016

Khái niệm đã thảo luận trước đây về “cường độ” của một trận động đất mô tả mức độ hậu quả của nó đối với một khu vực nhất định mà không chỉ ra cường độ (sức mạnh) (động đất) của nó như một hiện tượng vật lý nói chung. Do đó, vào cuối thế kỷ 19 đã có những đề xuất (thang đo) để ước tính cường độ của trận động đất chỉ ở vùng tâm chấn. Sau đó, đã có những đề xuất đánh giá cường độ của một trận động đất dựa trên quy mô của các khu vực bị ảnh hưởng bởi nó. Một trận động đất gây thiệt hại ở những khu vực có đường kính lớn hơn được coi là ở cấp độ mạnh hơn. Như có thể thấy từ bảng. 1.5, một mặt, đặc điểm cường độ của trận động đất trong nhiều trường hợp được xác định bởi mức độ nhạy cảm của con người (không thể biểu thị bằng định lượng), mặt khác, mức độ thiệt hại đối với các tòa nhà và kết cấu được quyết định chủ yếu bởi chất lượng xây dựng và điều kiện mặt đất. Khi thiết lập cường độ của một trận động đất dựa trên diện tích của các khu vực bị hư hại, câu hỏi đặt ra là độ sâu của nguồn. Do đó, nhu cầu cấp thiết nảy sinh là đánh giá cường độ của một trận động đất, bất kể hậu quả của nó, bằng một số thông số số thu được bằng cách sử dụng một thiết bị (máy đo địa chấn) trong trận động đất, bất kể vị trí ghi. Vì nguyên nhân của tất cả các hiệu ứng địa chấn vĩ mô bao gồm trong bất kỳ thang cường độ nào và được quan sát thấy trong các trận động đất là do chuyển động của mặt đất, nên việc thay đổi giá trị của chuyển động của mặt đất khi ước tính cường độ của trận động đất là điều tự nhiên. Đây là cách nảy sinh ý tưởng về cường độ trận động đất. Độ lớn của trận động đất là thước đo đánh giá cường độ của nó bằng độ lớn chuyển động của các hạt đất và thời gian xảy ra trận động đất này. Từ "cường độ" trong tiếng Latin và được dịch sang tiếng Nga có nghĩa là "cường độ". Trên thực tế, khi nói về cường độ của một trận động đất, cần phải hiểu độ lớn của nó. Mức độ chuyển động của các hạt đất trong trận động đất càng lớn thì càng lớn. độ lớn của nó, tức là bản thân trận động đất càng mạnh.
Nhiều chuyên gia trong lĩnh vực địa chấn đã tham gia xây dựng khái niệm cường độ. Đặc biệt, các công nhân tại các trạm địa chấn thường thắc mắc về sự khác biệt giữa mức độ lo lắng hoặc sợ hãi của con người do trận động đất gây ra và bản chất của biểu đồ địa chấn thực tế được ghi lại tại trạm. Một cú sốc cục bộ yếu luôn có phản ứng lớn, trong khi một trận động đất mạnh ở xa ở vùng sa mạc, vùng núi hoặc dưới biển dân cư thưa thớt thường không được chú ý ngoại trừ chính nhân viên của các trạm địa chấn, những người có bản đồ địa chấn của trận động đất. Bản thân các nhà địa chấn học cũng cảm thấy khó khăn hơn trong việc phân loại chính xác các trận động đất theo cường độ, bất kể hậu quả của chúng ra sao. Đóng góp lớn cho việc trình bày chi tiết khái niệm cường độ được thực hiện bởi giáo sư Charles Richter của Viện Công nghệ California (Pasadena), người đã phát triển một kế hoạch phân biệt các trận động đất mạnh và yếu trên cơ sở công cụ khách quan thay vì đánh giá chủ quan về hậu quả của chúng. Nguyên tắc tiên đề chính của việc đánh giá là trong hai trận động đất có cùng tâm chấn thì trận động đất lớn (mạnh) cần được ghi lại với biên độ dao động mặt đất lớn tại bất kỳ trạm nào. Với cùng cường độ động đất, máy đo địa chấn được lắp đặt gần tâm chấn sẽ ghi lại chuyển động mặt đất lớn hơn ở khoảng cách xa. Do đó, để xác định cường độ, câu hỏi đầu tiên nảy sinh là chọn vị trí ghi lại trận động đất.
Như đã nói ở trên, Richter đặt ra câu hỏi về việc chia động đất thành mạnh và yếu. Vì vậy, cần phải thiết lập một trận động đất “chuẩn” làm tiêu chuẩn. Đối với một trận động đất tiêu chuẩn, Richter chọn địa điểm đăng ký cách tâm chấn 100 km. Mặt khác, ngay cả ở cùng một khoảng cách tính từ tâm chấn, cường độ chuyển động của các hạt đất ở những khu vực có đặc điểm địa chất công trình khác nhau cũng khác nhau đáng kể. Vì vậy, người ta thống nhất rằng thiết bị ghi âm nên được lắp đặt ở những khu vực có đất đá. Richter đã chọn máy đo địa chấn xoắn chu kỳ ngắn Wood-Anderson, loại máy được sử dụng rộng rãi vào những năm 30 của thế kỷ trước, làm công cụ. Các thông số chính của máy đo địa chấn này: chu kỳ dao động tự do của con lắc - 0,8 giây, hệ số suy giảm - h = 0,8, hệ số phóng đại - 2800 (chuyển động thực của đất trên băng ghi tăng 2800 lần). Đây là cách mà chính Richter đã xây dựng khái niệm về độ lớn: “Độ lớn của bất kỳ cú sốc nào được xác định” là logarit thập phân của biên độ cực đại ghi lại của cú sốc này, biểu thị bằng micron, được ghi lại bằng phép xoắn Wood-Anderson chu kỳ ngắn tiêu chuẩn máy đo địa chấn ở khoảng cách 100 km tính từ tâm chấn.” Chúng ta hãy lưu ý trước rằng không cần thiết phải có máy ghi địa chấn Wood-Anderson chính xác ở khoảng cách 100 km tính từ tâm chấn mỗi lần (điều này có thể xảy ra hoàn toàn do tai nạn), đơn giản, như sẽ được chỉ ra dưới đây, cần phải đưa ra các hiệu chỉnh để đưa kết quả đo thu được ở các khoảng cách khác và các máy ghi địa chấn khác về kết quả mà máy ghi địa chấn Wood-Anderson có thể nhận được ở khoảng cách 100 km.
Do đó, cường độ của trận động đất, được ký hiệu bằng chữ M, sẽ là

Trong đó Ac là lượng chuyển động của đất đá trên địa chấn đồ tính bằng micron, được ghi bởi máy ghi địa chấn Wood-Anderson ở khoảng cách 100 km. Nếu trên địa chấn động đất được ghi bởi máy ghi địa chấn Wood-Anderson, ở khoảng cách 100 km, độ dịch chuyển cực đại của mặt đất bằng 1 micron (1 micron = 0,001 mm) thì cường độ của trận động đất này được lấy bằng M = Ig1 = 0. Nhưng điều này không có nghĩa là không có động đất, nó chỉ rất yếu. Tương tự, nếu chuyển động mặt đất tối đa là 10 micron thì cường độ của trận động đất như vậy sẽ là Igl0 = 1. Trên thực tế, cường độ M=1 sẽ tương ứng với trận động đất trong đó, ở khoảng cách 100 km tính từ tâm chấn, chuyển động thực tế của nền đá sẽ bằng:

Dựa trên định nghĩa về độ lớn ở trên, thật đáng ngạc nhiên khi lưu ý rằng nó cũng có thể có giá trị âm. Vì vậy, nếu trên địa chấn động đất được ghi lại bởi máy ghi địa chấn Wood-Anderson, ở khoảng cách 100 km tính từ tâm chấn, chuyển động của mặt đất bằng 0,1 micron thì cường độ của trận động đất đó sẽ là

Trong trường hợp này, chuyển động thực tế của mặt đất sẽ là

Tất nhiên, việc ghi lại chuyển động mặt đất như vậy không phải là một nhiệm vụ dễ dàng. Nó liên quan đến việc tạo ra một máy đo địa chấn với hệ số phóng đại cao. May mắn thay, chúng tôi lưu ý rằng cho đến nay, máy đo địa chấn siêu nhạy đã được tạo ra có khả năng ghi lại các trận động đất có cường độ lên tới M=3. Như vậy, khi cường độ tăng thêm một đơn vị thì biên độ dao động của mặt đất tăng gấp 10 lần. Để rõ ràng hơn, trong Bảng. Bảng 1.7 thể hiện giá trị thực của chuyển vị cách tâm chấn 100 km đối với các trận động đất từ ​​yếu nhất có cường độ M=1 đến mạnh nhất có cường độ M=9,0.

Trận động đất yếu nhất mà con người cảm nhận được có cường độ M=1,5. Động đất có cường độ M=4,5 trở lên đã gây thiệt hại cho nhà cửa và công trình kiến ​​trúc. Trận động đất từ ​​1< M < 3 называются микроземлетрясениями, а с M < 1 - ульграмикроземлетрясениями.
Thang đo cường độ Richter (thậm chí có thể gọi là thang đo) không có giới hạn trên. Do đó, nó thường được gọi là thang “mở”, vì không ai có thể dự đoán khi nào và với cường độ như thế nào trận động đất mạnh nhất sẽ xảy ra, mặc dù giới hạn trên của cường độ được xác định (giới hạn) bởi cường độ giới hạn của đá trên trái đất. Rõ ràng, điều này có thể nói về giới hạn dưới của thang đo, vì theo thời gian, bằng cách cải thiện máy ghi địa chấn, cơ hội ghi lại những trận động đất yếu nhất sẽ được tạo ra.
Trong phiên bản tiếng Armenia của cuốn sách này, xuất bản năm 2002, chúng tôi ghi nhận hai trận động đất mạnh nhất kể từ khi bắt đầu ghi âm bằng nhạc cụ, có cường độ M-8,9. Cả hai trận động đất này đều xảy ra dưới đại dương ở các đới hút chìm. Trận động đất đầu tiên xảy ra vào năm 1905 ngoài khơi Ecuador, trận thứ hai vào năm 1933 ở bờ biển Nhật Bản. Năm 2002, chúng tôi đặt ra một câu hỏi tu từ: có lẽ hành tinh của chúng ta không có khả năng tạo ra những trận động đất có cường độ lớn hơn 8,9 độ richter và tin rằng chỉ có thời gian mới có thể trả lời câu hỏi này. Một thời gian trôi qua và chúng tôi đã nhận được câu trả lời cho câu hỏi này: những trận động đất có cường độ lớn hơn 8,9 độ richter có thể xảy ra trên hành tinh Trái đất của chúng ta. Điều này xảy ra vào ngày 26 tháng 12 năm 2004. Trận động đất thảm khốc nhất Trái đất xảy ra ở bờ biển đảo Sumatra với cường độ hơn 9,0 độ richter, gây ra sóng thần cực lớn và khiến hơn 300.000 người thiệt mạng.
Rõ ràng, nếu một trận động đất được ghi lại không phải bằng máy ghi địa chấn Wood-Anderson mà bằng bất kỳ máy ghi địa chấn nào khác, thì cường độ của trận động đất sẽ là

Trong đó A là giá trị tối đa của chuyển động thực tế của đất tính bằng micron, được ghi lại bằng bất kỳ máy đo địa chấn nào (không phải trên máy đo địa chấn).
Ví dụ, trong trận động đất Spitak năm 1988 tại trạm đo địa chấn kỹ thuật N5 của thành phố Yerevan, máy đo địa chấn SM-5 đã ghi lại chuyển động đất tối đa là 3,5 mm hoặc 3500 micron (Hình 3.19). Khoảng cách Yerevan-Spitak là khoảng 100 km, do đó cường độ của trận động đất Spitak sẽ xấp xỉ

M = lg 2800*3500 = lg10v7 = 7.0,

điều này đã được xác nhận bởi nhiều trạm địa chấn trên thế giới.
Một câu hỏi tự nhiên được đặt ra - làm thế nào để xác định cường độ nếu máy đo địa chấn được lắp đặt không phải ở khoảng cách 100 km tính từ tâm chấn mà ở một khoảng cách tùy ý. Để làm điều này, chính Richter đã xây dựng một đường chuẩn cho các trận động đất ở California đi từ biên độ quan sát được ở khoảng cách tâm chấn tùy ý đến biên độ dự kiến ​​ở khoảng cách 100 km. Loại cường độ này hiện nay được gọi là cường độ cục bộ - ML, và được xác định theo công thức Richter

Trong đó A là giá trị lớn nhất của chuyển động thực tế của đất dọc theo sóng biến dạng thể tích S và micron, được ghi lại bằng máy đo địa chấn bất kỳ, Δ là khoảng cách tâm chấn tính bằng km.
Công thức (1.92a) chỉ áp dụng cho các trận động đất cục bộ nông loại do Richter nghiên cứu với Δ ≤ 600 km.
Đối với các trận động đất có khoảng cách tâm Δ ≥ 600 km, sóng bề mặt có chu kỳ dài chiếm ưu thế trong địa chấn đồ. Đối với các trận động đất từ ​​xa có tiêu điểm nông (teleeseismic), Gutenberg đã rút ra công thức sau cho cường độ Ms:

Trong đó A là thành phần nằm ngang của chuyển động thực tế của mặt đất (tính bằng micron) do sóng bề mặt gây ra với chu kỳ khoảng 20 giây.
Hiệp hội Địa chấn và Vật lý Trái đất Quốc tế (IASPEI) khuyến nghị biểu thức sau đây cho Ms:

trong đó (A/T)max là giá trị lớn nhất của tất cả các giá trị A/T ​​(biên độ/chu kỳ) đối với các nhóm sóng khác nhau trên địa chấn đồ. Với T=20 giây, phương trình (1.92c) gần như trùng khớp với phương trình (1.92b).
Điểm đặc biệt của ba công thức (1.92) nêu trên là khi khoảng cách tâm chấn Δ tăng thì chuyển động cực đại của mặt đất A giảm và ngược lại, do đó, cùng một trận động đất ghi được ở những khoảng cách khác nhau tính từ tâm chấn sẽ có kết quả gần như giống nhau. kích cỡ. Các phương trình (1.92) được coi là chỉ áp dụng cho các trận động đất tiêu điểm nông với tiêu điểm h không quá 60 km. Đối với các trận động đất sâu hơn, thang cường độ dựa trên biên độ của sóng vật thể truyền sóng mв và được xác định theo công thức:

Trong đó T là chu kỳ của sóng đo được và A là biên độ của đất, C(h, Δ) là hệ số thực nghiệm tùy thuộc vào độ sâu của nguồn và khoảng cách chấn tâm, được xác định từ các bảng đặc biệt.
Mối quan hệ sau đây giữa mв và Ms đã được thiết lập bằng thực nghiệm

Lưu ý rằng các giá trị của mn và M trùng nhau ở mn = M=6,75, trên M=mn này, dưới M=mn.

Tất cả các lý luận và công thức trên, mặc dù có vẻ đơn giản nhưng trong ứng dụng thực tế, chúng gặp phải những khó khăn nhất định liên quan đến việc chuyển đổi các giá trị chuyển động mặt đất được ghi lại bằng máy đo địa chấn hiện đại sang hồ sơ của máy đo địa chấn Wood-Anderson, với sự thành lập về góc tới của mặt sóng địa chấn, độ sâu của nguồn và sự cố định trên biểu đồ địa chấn của các vị trí của các điểm đến đầu tiên của sóng cơ thể và sóng bề mặt P, S, L và các chu kỳ của chúng, cũng như các chu kỳ liên quan đến mặt đất điều kiện của địa điểm đăng ký động đất. Vì vậy, tất cả các trạm địa chấn đều có hệ số hiệu chỉnh riêng để xác định cường độ. Tất cả các tính toán được thực hiện bằng chương trình máy tính hoặc chữ tượng hình đặc biệt. Một trong những chữ tượng hình này, được mượn từ, được hiển thị trong Hình. 1,43. Tuy nhiên, bất chấp tất cả những điều này, do tính chất phức tạp của bản thân trận động đất, tính không đồng nhất của đường truyền sóng địa chấn và tính không đồng nhất của máy ghi địa chấn, nên các giá trị cường độ của cùng một trận động đất được tính toán ở các trạm địa chấn khác nhau luôn khác nhau và sự khác biệt có thể đạt tới giá trị 0,5.
Chúng tôi cho rằng cần phải lưu ý một lần nữa rằng việc phát triển khái niệm đánh giá cường độ của trận động đất bằng thang độ lớn là một bước cơ bản trong sự phát triển của địa chấn định lượng. Không có thước đo nào khác mô tả quy mô tổng thể của một trận động đất một cách đầy đủ và chính xác. Thang cường độ giúp có thể có ít nhất một bản ghi công cụ (địa chấn) về trận động đất trên bề mặt Trái đất, bất kể vị trí xảy ra sự cố và mức độ hậu quả gây ra, để định lượng quy mô và sức mạnh của trận động đất.

- Phân loại động đất theo cường độ, dựa trên đánh giá năng lượng của sóng địa chấn xảy ra trong trận động đất. Thang đo được đề xuất vào năm 1935 bởi nhà địa chấn học người Mỹ Charles Richter (1900‑1985), được chứng minh về mặt lý thuyết cùng với nhà địa chấn học người Mỹ Beno Gutenberg vào năm 1941‑1945 và trở nên phổ biến trên toàn thế giới.

Thang Richter mô tả lượng năng lượng được giải phóng trong một trận động đất. Mặc dù về nguyên tắc thang độ lớn không bị giới hạn nhưng vẫn có những giới hạn vật lý đối với lượng năng lượng được giải phóng trong lớp vỏ trái đất.
Thang đo sử dụng thang logarit, sao cho mỗi giá trị nguyên trên thang đo biểu thị một trận động đất có cường độ lớn hơn trận động đất trước đó mười lần.

Một trận động đất có cường độ 6,0 độ Richter sẽ tạo ra độ rung lắc mặt đất gấp 10 lần so với trận động đất có cường độ 5,0 trên cùng thang đo. Độ lớn của một trận động đất và tổng năng lượng của nó không giống nhau. Năng lượng được giải phóng tại nguồn của trận động đất tăng khoảng 30 lần khi cường độ tăng thêm một đơn vị.
Độ lớn của một trận động đất là một đại lượng không thứ nguyên tỷ lệ với logarit của tỷ lệ biên độ cực đại của một loại sóng nhất định của một trận động đất nhất định, được đo bằng máy đo địa chấn và một trận động đất tiêu chuẩn nào đó.
Có sự khác biệt trong các phương pháp xác định cường độ của các trận động đất gần, xa, nông (nông) và sâu. Độ lớn được xác định từ các loại sóng khác nhau có độ lớn khác nhau.

Các trận động đất có cường độ khác nhau (theo thang Richter) biểu hiện như sau:
2.0 - cảm giác va chạm yếu nhất;
4,5 - cú sốc yếu nhất dẫn đến hư hỏng nhẹ;
6,0 - sát thương vừa phải;
8,5 - trận động đất mạnh nhất được biết đến.

Các nhà khoa học tin rằng những trận động đất mạnh hơn 9,0 độ richter không thể xảy ra trên Trái đất. Được biết, mỗi trận động đất là một chấn động hoặc một chuỗi chấn động phát sinh do sự dịch chuyển của các khối đá dọc theo một đứt gãy. Các tính toán đã chỉ ra rằng kích thước của nguồn động đất (nghĩa là kích thước của khu vực mà các tảng đá bị dịch chuyển, xác định cường độ của trận động đất và năng lượng của nó) với những chấn động yếu mà con người khó có thể cảm nhận được được đo theo chiều dài và theo chiều dọc. bằng vài mét.

Trong các trận động đất có cường độ trung bình, khi các vết nứt xuất hiện trên các tòa nhà bằng đá, kích thước của nguồn có thể lên tới hàng km. Nguồn gốc của những trận động đất mạnh, thảm khốc nhất có chiều dài 500-1000 km và có độ sâu lên tới 50 km. Trận động đất lớn nhất được ghi nhận trên Trái đất có diện tích tâm chấn là 1000 x 100 km, tức là. gần với chiều dài tối đa của lỗi mà các nhà khoa học biết đến. Việc tăng thêm độ sâu của nguồn cũng là không thể, vì vật chất trên trái đất ở độ sâu hơn 100 km sẽ rơi vào trạng thái gần như tan chảy.

Độ lớn mô tả một trận động đất như một sự kiện đơn lẻ, toàn cầu và không phải là chỉ báo về cường độ của trận động đất được cảm nhận tại một điểm cụ thể trên bề mặt Trái đất. Cường độ hoặc cường độ của một trận động đất, được đo bằng điểm, không chỉ phụ thuộc nhiều vào khoảng cách đến nguồn; Tùy thuộc vào độ sâu tâm và loại đá, cường độ của các trận động đất có cùng cường độ có thể chênh lệch 2-3 điểm.

Thang cường độ (không phải thang Richter) mô tả cường độ của trận động đất (tác động của nó lên bề mặt), tức là. đo lường thiệt hại gây ra cho một khu vực nhất định. Điểm số được thiết lập khi kiểm tra khu vực dựa trên mức độ phá hủy các cấu trúc mặt đất hoặc sự biến dạng của bề mặt trái đất.

Có một số lượng lớn các thang đo địa chấn, có thể chia thành ba nhóm chính. Ở Nga, thang đo 12 điểm MSK-64 (Medvedev-Sponheuer-Karnik), được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới, có niên đại từ thang đo Mercalli-Cancani (1902), ở các nước Mỹ Latinh là thang điểm thứ 10. - Thang điểm Rossi-Forel (1883) được áp dụng, ở Nhật Bản - thang điểm 7.

Đánh giá cường độ, dựa trên hậu quả hàng ngày của trận động đất, có thể dễ dàng phân biệt ngay cả với người quan sát thiếu kinh nghiệm, là khác nhau trên quy mô địa chấn của các quốc gia khác nhau. Ví dụ, ở Úc, một trong những mức độ rung chuyển được so sánh với “cách con ngựa cọ vào cột hiên”; ở châu Âu, hiệu ứng địa chấn tương tự được mô tả là “chuông bắt đầu rung lên”; ở Nhật Bản, “một cái nhà bị lật úp”. đèn lồng đá” xuất hiện.

Tài liệu được chuẩn bị dựa trên thông tin từ các nguồn mở