Hvaða kvarðar eru helst notaðir til að mæla stærð jarðskjálfta?

Nafn þitt

Netfang þitt

Netfang móttakanda

Ruslpóstvörn =

Svar

Hvaða kvarðar eru helst notaðir til að mæla stærð jarðskjálfta?
Fljótlega eftir að skjálftamælingar hófust á virkum skjálftasvæðum, varð ljóst að jarðskjálftar voru mjög misstórir. Áhrif þeirra og tjón sem af þeim leiddi, var ekki sérlega góður mælikvarði á mikilvægi atburðanna í jarðfræðilegum skilningi. Þörf var á að finna kvarða sem gerði kleift að bera saman stærðir skjálfta. Skjálftafræðingurinn Charles F. Richter bjó til kvarða í þessu skyni á fjórða áratug síðustu aldar.¹ Þá hafði nýlega verið komið fyrir neti staðlaðra skjálftamæla í Kaliforníu, svokallaðra Wood-Anderson mæla.

Richter mældi hvernig skjálftabylgjur dofnuðu við aukna fjarlægð frá upptökum skjálftans. Þannig mátti leiðrétta mælingar á útslagi skjálftanna með tilliti til fjarlægðar. Síðan skilgreindi hann tölu sem var háð lógariþmanum af stærsta útslagi skjálftans á línuriti mælisins. Richter setti fram eftirfarandi jöfnu til að reikna út stærðina, sem líka mætti kalla útslagsstærð:

M_L = log A - log A₀

Hér er A stærsta útslag skjálftans á skjálftariti Wood-Anderson snúningssveiflumælis. A₀ er útslag viðmiðunarskjálfta í sömu fjarlægð og stillt þannig af, að eins millimetra útslag frá skjálfta í 100 kílómetra fjarlægð gefur stærðina þrjá. Þetta er hin upphaflega skilgreining Richters á stærð jarðskjálfta, og er þessi kvarði því oft við hann kenndur. Upphaflega var hann aðeins hugsaður til notkunar við aðstæður í Suður-Kaliforníu og eingöngu fyrir tiltölulega nálæga skjálfta, það er fyrir minni fjarlægð en 600 kílómetra. Hann varð þó fljótt vinsæll meðal jarðskjálftafræðinga um allan heim, sem reyndu að aðlaga hann aðstæðum á hverjum stað.

Richterskvarðinn uppfyllti vel eitt af markmiðunum sem Richter setti sér, það er að hægt væri að gefa skjálfta einkunn fljótlega eftir að hann átti sér stað, jafnvel á þeim stutta tíma sem skjálftafræðingur hefur frá því að skjálftinn finnst og þangað til fyrstu fréttamennirnir, hringja til að afla upplýsinga. Richter hafði ímyndað sér að kvarðinn yrði frekar grófur. Hægt yrði að notast eingöngu við heilar tölur. Kvarðinn reyndist hins vegar betur en til stóð. Mismunandi skjálftamælar sýndu fyrir tiltekna skjálfta tölur sem dreifðust mun minna en þetta. Fljótlega var því farið að skrá stærð skjálfta með einum aukastaf, og hefur það haldist síðan.

Fyrir skjálfta í meira en 600 kílómetra fjarlægð verður að beita öðrum aðferðum og nota annars konar kvarða. Þessir kvarðar eru einnig stundum kallaðir Richterskvarðar í fjölmiðlum, en um réttmæti þess er deilt meðal jarðskjálftafræðinga. Mismunur kvarðanna er fólginn í mismunandi aðferðum til að ákvarða stærðina. Helstir þeirra eru: rúmbylgjustærð (m_b), yfirborðsbylgjustærð (M_s), varandastærð (M_$\tau$) og vægisstærð (M_W). Vægisstærðin er sú stærð skjálfta sem jarðskjálftafræðingar nota nú mest. Hún tengist betur því sem raunverulega gerist í upptökum jarðskjálfta en hinar stærðirnar, þar sem hún hefur beint samband við jarðskjálftavægið M₀ og þá orku sem losnaði þegar sprunguflöturinn hrökk til.

Þróaðir hafa verið fleiri stærðarkvarðar en þeir sem tíundaðir eru hér að framan. Til dæmis hafa Japanir eigin kvarða, M_JMA,² til að meta stærð þarlendra jarðskjálfta.

Veðurstofa Íslands tilgreinir tvær tegundir stærða fyrir alla skjálfta sem íslenska skjálftamælanetið skráir, bæði útslagsstærð (það er stærð á Richterkvarða) og vægisstærð. Á heimasíðu Veðurstofunnar³ má sjá kort og töflur yfir stærð og staðsetningu jarðskjálfta sem hafa komið fram á mælum stofnunarinnar, bæði nýja jarðskjálfta mælda sjálfvirkt, sem og töflur yfir eldri jarðskjálfta.

Tilvísanir:

¹Richter, C. F. 1936. An Instrumental magnitude scale. Bulletin of Seismological Society of America, 25, -32.

² Kenndur við japönsku verðurstofuna "Japanese Meterological Agency Magnitude".

³ www.vedur.is

Mynd:

• Charles F. Richter | Earth 520: Plate Tectonics and People: Foundations of Solid Earth Science. (Sótt 5. 6. 2013).

---

Þetta svar er fengið úr bókinni Náttúruvá á Íslandi: Eldgos og jarðskjálftar og birt með góðfúslegu leyfi....