Miksi maanjäristysten koot moninkertaistuvat sen sijaan, että ne sumentuvat
Magnitudi johdetaan kaavasta, joka sisältää logaritmin, mikä tekee asteikosta eksponentiaalisen lineaarisen.
Syyskuun 19. päivän maanjäristyksen tuhoama meksikolainen nainen kotonaan. (Lähde: AP) Meksikon maanjäristysten sarja tässä kuussa on johtanut väistämättömiin koon vertailuihin. Syyskuun 8. päivän järistys magnitudilla 8,1 oli suurempi kuin syyskuun 19. päivän maanjäristys (7,1), joka oli suurempi kuin kaksi syyskuun 24. päivän maanjäristystä (6,1 ja 4,5). Mutta kuinka paljon kumpikin oli suurempi kuin toinen? Ja mitä tämä suuruus ilmaisee?
Maanjäristyksen voimakkuusasteikko antaa mittarin vapautuneesta energiasta, vaikka lukema itsessään ei ole energiaa. Magnitudi on dimensioton luku – ei fyysisiä yksiköitä –, joka on johdettu kaavasta, joka sisältää logaritmin, mikä tekee asteikosta eksponentiaalisen lineaarisen sijaan. Ero 6.1:n ja 7.1:n välillä ei siis ole sama kuin ero 7.1:n ja 8.1:n välillä.
Mitä tulee seismisten aaltojen kokoon, asteikon lisäys 1 vastaa aallon amplitudiksi kutsutun suuren kymmenkertaista kasvua. Toisin sanoen 8,1 magnitudin maanjäristys on 10 kertaa suurempi kuin 7,1 magnitudin maanjäristys ja 100 kertaa suurempi kuin 6,1 magnitudi. Vapautuneella energialla mitattuna taas magnitudi 8,1 on 31,623 kertaa suurempi kuin magnitudi 7,1 ja 1 000 kertaa (31,623 kertaa 31,623) suurempi kuin magnitudi 6,1.
Mitä se ei ole
On tärkeää olla sekoittamatta maanjäristyksen voimakkuutta sen voimakkuuteen. Ne ovat erilaisia toimenpiteitä. Ja vaikka Richterin asteikkoa lainataan laajalti, nykyaikainen magnitudimittaus käyttää eri asteikkoa. Ero intensiteetin ja voimakkuuden välillä on selitetty selkeästi ja yksinkertaisesti IIT Kanpurin ja Delhin Building Materials and Technology Promotion Councilin julkaisemassa asiakirjassa. Sen mukaan voimakkuus on maanjäristyksen koon kvantitatiivinen mitta, kun taas intensiteetti on tärinän laadullinen mitta tietyssä paikassa.
Voimakkuudelle käytetään yleisesti kahta asteikkoa, Modified Mercalli Intensity -asteikkoa ja MSK-asteikkoa, jotka molemmat luokittelevat maanjäristykset I:stä (vähiten havaittavissa) XII:ään (vakavimmat). Nämä lukemat perustuvat tekijöihin, kuten siihen, miten ihmiset näkevät tärinän. Samalla maanjäristyksellä on eri intensiteettilukemat eri paikoissa; mitä kauempana episentrumista siirrytään, sitä vähemmän voimakas tärinä on.
Nykyaikaisen magnitudiasteikon toiminnan ymmärtämiseksi kannattaa katsoa Richterin asteikosta, vaikka se onkin mennyt pois muodista. Myös Richterin asteikon lukema on johdettu kaavasta, joka sisältää logaritmin (kanta 10). Se ottaa huomioon aallon amplitudin ja etäisyyden vaihtelut eri seismografien ja maanjäristyskeskuksen välillä. Juuri 10-kantaisen logaritmin ansiosta maanjäristyksen suuruus - sen aallon amplitudi - moninkertaistuu 10 sekunnissa, kun magnitudin lukema nousee 1 sekunnissa.
Mikä se on
Richterin asteikon tarkkuus rajoittuu kuitenkin keskikokoisiin maanjäristyksiin. Lisäksi mittaus riippuu etäisyydestä episentrumista. Moderni asteikko pyrkii voittamaan nämä puutteet säilyttäen samalla mahdollisimman suuren pariteetin Richterin asteikon kanssa. Se mittaa hetken magnitudiksi kutsutun suuren, joka perustuu muuttujiin, kuten vian repeämän pinta-ala, liukuminen vian varrella ja seismisten aaltojen koko.
Keskikokoisten järistysten, esimerkiksi 5 magnitudin, lukema on samanlainen Richterin ja momentin voimakkuusasteikoilla. Lisäksi, kuten Richterin asteikolla, yhden askeleen lisäys momentin suuruusasteikolla vastaa 31,623-kertaista energian vapautumisen lisäystä (10 nostettuna tehoon 1,5). Ja kun suuruus kasvaa kaksi askelta, se vastaa 10:n lisäystä tehoon 3 tai 1000 kertaa vapautuneessa energiassa.
6,3 magnitudin järistys vapauttaa yhtä paljon energiaa kuin Hiroshimaan pudotettu atomipommi. Kuitenkin vain murto-osa siitä todella tuntuu. Kuten IITK-BMTPC-dokumentissa todetaan, suurin osa maanjäristyksen aikana vapautuvasta energiasta menee lämmöksi ja kivien halkeamiseen. Enemmän kuin todellinen energia, magnitudi-asteikon ensimmäinen hyödyllisyys on osoittaa, kuinka yksi maanjäristys vertautuu toiseen.
Vaikka kahden maanjäristyksen suuruutta ja voimakkuutta voidaan verrata eksponenttien kanssa toimivalla laskimella, verkkotyökalut helpottavat sitä. US Geological Survey -sivustolla on ominaisuus, johon voidaan syöttää kahden maanjäristyksen voimakkuus, minkä jälkeen se palauttaa luvut siitä, kuinka monta kertaa toinen on suurempi ja voimakkaampi kuin toinen.
Jaa Ystäviesi Kanssa:
