مثير للإعجاب

زلزال قوته

زلزال قوته

في هذه الأيام ، يحدث زلزال على الفور وهو على الأخبار ، بما في ذلك قوته. تبدو أحجام الزلازل الفورية كإنجاز روتيني مثل الإبلاغ عن درجة الحرارة ، لكنها ثمرة أجيال من العمل العلمي.

لماذا يصعب قياس الزلازل

يصعب قياس الزلازل على مقياس قياسي للحجم. تكمن المشكلة في إيجاد رقم واحد لجودة لعبة البيسبول. يمكنك أن تبدأ بسجل الخسارة في الرامي ، ولكن هناك المزيد من الأشياء التي يجب مراعاتها: المتوسط ​​الذي تم ربحه ، التدريبات والمشي ، وطول العمر الوظيفي وما إلى ذلك. يعبّر إحصائيو البيسبول عن فهارس تزن هذه العوامل (لمزيد من المعلومات ، يرجى زيارة About About Baseball Guide).

الزلازل بسهولة معقدة مثل الأباريق. إنها سريعة أو بطيئة. بعضها لطيف ، والبعض الآخر عنيف. انهم حتى اليد اليمنى أو اليد اليسرى. وهي موجهة بطرق مختلفة أفقية أو رأسية أو فيما بينها (انظر الأخطاء في القنفز). تحدث في بيئات جيولوجية مختلفة ، في عمق القارات أو خارجها في المحيط. لكننا نريد بطريقة ما رقمًا واحدًا ذا مغزى لتصنيف زلازل العالم. كان الهدف دائمًا هو معرفة إجمالي كمية الطاقة التي يطلقها الزلزال ، لأن ذلك يخبرنا بأشياء عميقة حول ديناميات باطن الأرض.

مقياس ريختر الأول

بدأ عالم الزلازل الرائد تشارلز ريختر في ثلاثينيات القرن الماضي من خلال تبسيط كل شيء يمكن أن يفكر فيه. اختار أداة قياسية واحدة ، وهي جهاز قياس الزلازل من Wood-Anderson ، ولم يستخدم سوى الزلازل القريبة في جنوب كاليفورنيا ، وأخذ قطعة واحدة فقط من البيانات - المسافة ا في ملليمترات التي انتقلت إبرة الزلازل. كان يعمل عامل تعديل بسيط ب للسماح للزلازل القريبة مقابل البعيدة ، وكان هذا أول مقياس ريختر من حيث الحجم المحلي ML:

ML = سجل ا + ب

يتم استنساخ نسخة رسومية من مقياسه على موقع المحفوظات Caltech.

ستلاحظ ذلك ML حقًا يقيس حجم موجات الزلزال ، وليس إجمالي طاقة الزلزال ، ولكنه كان بداية. لقد نجح هذا المقياس جيدًا بقدر ما حدث ، والذي كان مخصصًا للزلازل الصغيرة والمتوسطة في جنوب كاليفورنيا. على مدار العشرين عامًا التالية ، وسّع ريختر والعديد من العمال الآخرين المقياس إلى أحدث أجهزة قياس الزلازل والمناطق المختلفة وأنواع مختلفة من الموجات الزلزالية.

لاحقًا "موازين ريختر"

بعد فترة وجيزة تم التخلي عن مقياس ريختر الأصلي ، لكن الجمهور والصحافة ما زالت تستخدم عبارة "حجم ريختر". اعتاد علماء الزلازل على الذهن ، ولكن ليس بعد الآن.

اليوم الأحداث الزلزالية قد تقاس على أساس موجات الجسم أو موجات السطح (يتم شرح هذه في الزلازل في باختصار). تختلف الصيغ ولكنها تسفر عن نفس الأرقام بالنسبة للزلازل المعتدلة.

حجم موجة الجسم هو

مب = سجل (ا/تي) + Q(د,ح)

أين ا هي حركة الأرض (بالميكرونات) ، تي هي فترة الموجة (بالثواني) ، و Q(د,ح) هو عامل تصحيح يعتمد على المسافة إلى مركز الزلزال د (بالدرجات) والعمق البؤري ح (بالكيلومترات).

حجم موجة السطح هو

Mالصورة = سجل (ا/تي) + 1.66 سجلد + 3.30

مب يستخدم موجات زلزالية قصيرة نسبيًا مع فترة ثانية واحدة ، لذلك يبدو كل مصدر زلزال أكبر من بضعة أطوال موجية هو نفسه. أن يتوافق مع حجم حوالي 6.5. Mالصورة يستخدم موجات مدتها 20 ثانية ويمكنه التعامل مع مصادر أكبر ، ولكنه يشبع أيضًا حول حجم 8. هذا جيد بالنسبة لمعظم الأغراض لأن حجمه 8 أو عظيم الأحداث تحدث فقط مرة واحدة في السنة في المتوسط ​​لكوكب الأرض كله. لكن ضمن حدودهما ، يعد هذان المقياسين مقياسًا موثوقًا للطاقة الفعلية التي تطلقها الزلازل.

كان الزلزال الأكبر الذي نعرف حجمه في عام 1960 ، في منطقة المحيط الهادئ قبالة مركز تشيلي مباشرةً في 22 مايو. وقتها ، قيل إنه بلغت قوته 8.5 درجة ، ولكننا نقول اليوم أنه كان 9.5. ما حدث في هذه الأثناء هو أن توم هانكس وهيرو كاناموري توصلا إلى مقياس أفضل في عام 1979.

هذه حجم اللحظة, Mث، لا يعتمد على قراءات مقياس الزلازل على الإطلاق ولكن على إجمالي الطاقة المنبعثة في الزلزال ، اللحظة الزلزالية Mس (بالسنتيمتر):

Mث = 2/3 سجل (Mس) - 10.7

هذا المقياس لا يشبع. يمكن أن يتناسب حجم اللحظة مع أي شيء يمكن أن ترميه الأرض علينا. صيغة ل Mث هو أنه أقل من 8 حجم يطابقه Mالصورة وتحت حجم 6 يطابق مب، وهو قريب بما فيه الكفاية من القديم ريختر ML. لذلك استمر في تسميتها بمقياس ريختر إذا أردت - إنه المقياس الذي كان سيصنعه ريختر إذا استطاع.

أجرى هنري سبال من هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية مقابلة مع تشارلز ريختر عام 1980 حول مقياس "له". يجعل القراءة حية.

PS: الزلازل على الأرض ببساطة لا يمكن أن تكبر من حولها Mث = 9.5. لا يمكن لقطعة من الصخور أن تخزن الكثير من طاقة الإجهاد إلا قبل أن تنفجر ، وبالتالي فإن حجم الزلزال يعتمد بشكل صارم على مقدار كم من الصخور التي يمكن أن تمزق بطول الخطأ في آن واحد. يعد خندق تشيلي ، الذي وقع فيه زلزال عام 1960 ، أطول خطأ مستقيم في العالم. الطريقة الوحيدة للحصول على المزيد من الطاقة هي الانهيارات الأرضية العملاقة أو تأثيرات الكويكبات.