Kako se meri snaga zemljotresa

Mi odlično znamo kad je zemljotres. Sve se trese oko nas. Posle na televiziji čujemo da je zemljotres bio neke snage izražene u Rihterima ili čujemo od nekog da pominje da je to isto kao i ovoliko u Merkalijima. Obično se pominje da se na Rihterovu vrednost dodaje 2 ili 3 i dobije se Merkalijeva vrednost. Da li je u stvari sve to tačno?

Prvo da se upoznamo sa istorijom učenja o zemljotresima. Ljudi su od uvek beležili i pokušavali da otkriju sta se to zapravo dešava sa zemljom kad se trese. Primećeno je da se po nekad trese manje, a po nekad vise, ali koliko je to u nekim jedinica? Kako da znamo koji je jači, a koji slabiji od dva slična zemljotresa? Svima nam je naširoko poznata Rihterova skala. Isto toliko poznata je i Merkalijeva. Rihterova skala je dobila ime po američkom seizmologu i fizičaru Čarlsu Francisu Rihteru.

U vreme kada je Rihter počeo saradnju sa Gutenbergom, jedini način za očitavanje snage zemljotresa je bila skala razvijena 1902. godine od strane italijanskog svestenika i geologa Djuzepe Merkalija. Merkalijeva skala ima klasifikaciju snage od 1 do 12 opisujuci na svakom stepenu kako se ponašaju kuce, zgrade i ljudi. Jedan evidentni problem kod Merkalijeve skale je taj sto se oslonjen samo na subjektivni osećaj ljudi. Nisu sve zgrade isto napravljene, pa i s’tim u vezi neće sve zgrade isto reagovati na potres. Merkalijeva skala takođe ne može odrediti snagu zemljotresa koji je daleko od naseljenog mesta i gde nije bilo ljudi u trenutku potresa.

Rihter i Gutenberg su razvili skalu za očitavanje snage zemljotresa u hipocentru koja se zove Rihterova skala. Rihter je za očitavanje snage potresa koristio seizmogram. To je instrument koji je obično kao rolna papira koja je postavljena na stalno mesto i klatna koji registruje potrese i iscrtava krivu na papiru kako se kreće tlo. Skala za merenje snage potresa uzima u obzir udaljenost instrumenta od epicentra zemljotresa, odnosno tačke na zemlji iznad hipocentra. Rihter je izabrao termin magnituda da opiše snagu zemljotresa. (U astronomiji se termin magnituda koristi u opisu jačine svetlosti neke zvezde).

Gutenberg je predložio da skala za očitavanje zemljotresa bude logaritamska, tako da bi zemljotres od 7 stepeni po Rihhteru bio 10 puta jači od zemljotresa od 6 stepeni, taj 100 pita jači od zemljotresa koji je 5 stepeni, a taj 1000 puta jači od zemljotresa snage 4 stepeni. Logaritamska skala magnitude potresa se ne zavrsava na 9. ili 10. stepenu, ali nije registrovan jači zemljotres od 9.3 stepeni po Rihteru, pa se ta vrednost uzima kao maksimalna. Definicija rihterove skale bi bila:

Rihterova skala magnitude potresa, poznata i kao skala lokalne magnitude, ML, koristi se kao mera količine oslobođene energije u hipocentru, prilikom nastanka zemljotresa. To je logaritamska skala, određena na osnovu računanja logaritma horizontalne amplitude najvećeg pomeraja i nulte amplitude, na horizontalnom torzionom seizmometru tipa Vud-Anderson.

Amlituda je generalizovana funkcionalna zavisnost amplitude od epicentralnog rastojanja, koja je izvedena tako da za epicentralno rastojanje od 100 km, zemljotres nulte magnitude rezultira ekvivalentnom maksimalnom amplitudom od 1 μm na standardnom seizmografu, koji je koristio Rihter.