Kako Se Meri Snaga Zemljotresa

Postoji i empirijska metoda za računanje magnitude ML. Definicija se zasniva na korelacionoj analizi maksimalnih amplituda seizmočkih talasa registrovanjih kod većeg broja zemljotresa, kao i odgovarajućih podataka o magnitudi sračunatoj za iste zemljotrese na osnovu registracija na standardnim seizmogramima. Izraz takve empirijske formule glasi:

$M_L = \log \left ( \frac {A_{max}} {T} + f(\Delta) \right )$

Gde su $A_{max}$ – maksimalna amplituda transverzalnih seizmičkih talasa, T period tog talasa, $f(\Delta)$ – kalibraciona funkcija koja zavisi od rastojanja od epicentra, $\Delta$ , seizmološke stanice, a utvrđuje se empirijski formulom:

$f(\Delta) = a_0 + a_1 \log (\Delta)$

Postoje mnogo različitih vrsta potresa, tako da ne možemo o njima pričati samo na osnovu toga da li se tlo pomera ili ne. Postoje horizontalna i vertikalna pomeranja tla. Originalno, magnituda je određena na osnovu horizontalnih pokreta zemlje, zbog toga što su seizmološke stanice posedovale seizmograme koji mere samo horizontalne pomeraje. Međutim, površinski talasi koji su registrovani ovim instrumentima, sastojali su se od Lavovih i Rejlijevih talasa, što komplikuje teorijski prikaz zapisa seizmograma. Seizmometri, koji služe za registraciju vertikalnih pomeraja, registruju samo Rejlijeve talase, pa je tako definicija magnitude površinskih talasa postala bazirana na vertikalnoj komponentni pomeraja.

Sve u svemu, svaki zemljotres oslobodi neku energiju. Da biste lakše razumeli silu koja se utrosi prilikom jednog zemljotresa, evo tabele koja pokazuje orijentacioni ekvivalnet u eksplozivu.

Magnituda	TNT	Primer
-1.5	170g
1.0	32kg
1.5	178kg
2.0	1t
2.5	5.6t
3.0	32t
3.5	178t
4.0	1000t	Energija male nuklearne bombe.
4.5	5100t
5.0	32000t
5.5	80000t
6.0	1*10⁶t	Malo slabije od atomske bombe bačene na Nagasaki. (21 kilotona)
6.5	5*10⁶t
7.0	32*10⁶t
7.5	160*10⁶t
8.0	1*10⁹t	Zemljotres u San Francisku iz 1906. godine.
8.5	5*10⁹t	Najveća ikad ostvarena nuklearna eksplozija (Termonuklearna bomba “Car”).
9.0	32*10⁹t	Zemljotres u Čileu iz 1960. godine. Zemljotres u Japanu 11. 3. 2011.
10	1*10¹²t	Još uvek nije zabeležn zemljotres ove jačine.
12	160*10¹²t	Količina energije koja nam stiže sa Sunca u toku samo jednog dana. Približno oslobođenoj energiji prilikom udara asteroida u Jukatan pre 65 mil. godina.

Merkalijeva skala je subjektivna ili osećajna skala i ona ima ovakav oblik:

Kategorija	Naziv	Ubrzanje(mm/s²)	Opis
1	Mikroseizmički	< 2.5	Registruju ih jedino seizmički aparati. Ne izazivaju nikakva razaranja.
2	Veoma slabi	2.5 – 5	Mogu se osetiti samo u potpunoj tišini, na najvišim spratovima visokih zgrada.
3	Slabi	5 – 10	Jedva primetni potresi. Većina ljudi ih uopšte i ne primeti.
4	Umereni	10 – 25	Na otvorenom su gotovo neprimetni, ali ih u kućama primeti većina ljudi. Izazivaju krckanje nameštaja i pomeranje lustera. Slični su prolasku teškog kamiona preko kaldrme.
5	Osetni	25 – 50	Primetni su i na otvorenom i u kućama. Napolju se može primetiti ljuljanje tanjih grana na drveću a u zgradama se ljuljaju lusteri i zaustavljaju satovi sa klatnom.
6	Jaki	50 – 100	Nikad ne ostanu neprimećeni. Ne izazivaju značajnija oštećenja, najčešće ništa ozbiljnije od odpadanja maltera.
7	Veoma jaki	100 – 250	Izazivaju štetu na slabim građevinama. Na prosečnim zgradama mogu da se pojave manje pukotine, padanje maltera i gipsanih ukrasa sa plafona. Ponekad mogu da pokrenu klizišta ili odrone. Na rekama i jezerima uzrokuju intenzivno talasanje.
8	Rušilački	250 – 500	Mogu da sruše ili oštete i savremeno građene zgrade, fabričke dimnjake, kamene ograde, itd. Na tlu nastaju pukotine, lome se slabije grane sa drveća.
9	Pustošni	500 – 1000	Izazivaju rušenja i znatna oštećenja većine savremenih zgrada. Javljaju se oštećenja i na aseizmičkim objektima.
10	Uništavajući	1000 – 2500	Zgrade se ruše do temelja. Pojavljuju se deformacije tla. Krive se železničke šine. Prekidaju se vodovodne i kanalizacione cevi. Ruše se mostovi i dobro građene drvene zgrade. Nastaju velika klizišta i odroni. Izliva se voda iz reka i jezera.
11	Katastrofalni	2500 – 5000	Dolazi do drastičnog krivljenja železničkih šina. Ruše se brane, nosači mostova, i skoro svi kameni objekti. U tlu nastaju velike pukotine. Podzemni cevovodi bivaju uništeni.
12	Ekstremno katastrofalni	5000 <	Objekti bivaju odbačeni u vazduh. Ruše se sve ljudske građevine. Menja se reljef.

Previous 1 2

10 Comments

15.05.2011.

Ivan
Čedo,

Odličan tekst! 😉 Imao bih glavno pitanje: kako upoređivati dva zemljotresa jednake jačine u stepenima Rihterove skale, ali koji su nastali na različitoj dubini?

Recimo, nedavni Zemljotres u Lorki u Španiji bio je 5,x Rihtera ali sa hipocentrom samo na 1km dubine! Kako to uporediti sa posledicama u epicentru za zemljotres iste jačine ali hipocentrom na 100km dubine (jedna verijabla drugačija)? On, jasno, ima veći radijus i izaziva manju štetu. Kako to najjednostavnije uraditi da bi se dobilo poređenje koje svako može da razume (recimo, bio je x puta slabiji u epicentru)?

To je prvo pitanje, evo i drugo, kako da uporedimo taj zemljotes u Lorki sa našim u Kraljevu (4,x Rihera) na različitoj dubini koju sam zaboravio (dve varijable)? Dakle različite magnitude i dubine (možemo za dubinu/hipocentar reći “radijusa” ili “amplitude”?).

Hvala!

Loading...
15.05.2011.

Čedomir Stanković
svidja mi se pitanje. sledeci tekst ce biti o ovome, iskreno kraci, ali objasnicu sile delovanja.
samo da te ne uskratim odgovora sada.
nije samo dubina faktor po kome se racuna jacina u epicentru. bitno je i kakav je materijal kroz koji se prostire zemljotres (kroz pesak, ili stene), nacin nastanka u hipocentru i jos nekoliko stvari.
o tome cete videti u narednom tekstu

Loading...
16.05.2011.

Ivan
Hvala na odgovoru Čedo, radujem se sledećem tekstu.

Svaki dan ima preko 10 zemljotresa jačih od 5 stepeni Rihtera, međutim, mi za njih uopšte ne čujemo jer su slabi na površini ili su u zoni gde nema ljudi.

Mapa zemljotresa za poslednjih 48h: http://www.emsc-csem.org/Earthquake/Map/gmap.php
Seizmička aktivnost u realnom vremenu (magnituda, dubina): http://www.emsc-csem.org/Earthquake/index.php

Ako jačina u epicentru zavisi od dosta faktora, kao što navodiš, kako možemo da poredimo dva zamljotresa (recimo Lorku i Kraljevo)? Rihterova ne govori dovoljno, a Merkalijeva je opisna. (Za sledeći tekst, možda neki primeri zemljotresa za koje svi znamo: Čile, Skoplje… i ako može o dugoročnim predviđanjima kretanja/pomeranja trusnih zona.)

Još i ovo, neću više “gnjaviti”: objasnio si šta je lokalna magnituda (ML). Šta su “MD”, MB” i “M” (vide se na gornjem linku)? Hvala.

Loading...
16.05.2011.

Čedomir Stanković
MD-trajanje, trajnost, duzina, magnitude, MS-magnituda povrsinskih talasa, MB-teleseizmicko telo talasa, M-moment magnitude

Loading...
16.05.2011.

Ivan
Hvala! 😉

Loading...
14.11.2012.

Dusan
Interesuje me samo zbog cega rihterova i merkalijeva skala ne mogu da se porede. Hvala unapred! 😀

Loading...
08.07.2017.

Marija Nikolic
Zanima me vase misljenje o trenutnim zemljotresima u Ohridu?

Loading...
24.07.2019.

Petar
Ako je max zemljotres ML=9.3, A0=0.001 mm, da li to znaci da je maksimalna amplituda pomeranja:
A=A0 x 10^(9.3)= 1.99km ??

Kako je to izmereno ?!

Loading...
28.12.2020.

dussan
koliko je 5 stepeni rihtera stepeni merkalija?

Loading...
28.12.2020.

Čedomir Stanković
Pozdrav Dušane. Među ljudima je ustaljeno neko mišljenje da postoji neka veza između Ruhterove i Merkalijeve skale. Naime, Merkalijeva skala je vrlo zaslužna jer smo uz pomoć nje uspeli da rekonstruišemo snage zemljotresa koji su se dogodili davno u prošlosti. To smo uspeli iz jednog prostog razloga, Merkalijeva skala je skala subjektivnog osećaja pomeraja tla. Ustanovio ju je Đuzepe Merkalij italijanski sveštenik i geolog. Merkalijeva skala ima klasifikaciju snage od 1 do 12 stepeni opisujući na svakom stepenu kako se ponašaju kuće, zgrade i ljudi. Prednosti, procena snage istorijskih zemljotresa i potresa gde nema seizmografa u blizini. Mane, nepreciznost, nepoznata tačna oslobođena snaga potresa, nepoznat epicentar, nepoznat tip zemljotresa. Njegova tabela izleda od prilike ovako

Vrlo lepo i slikovito opisano, ali zanjući da je on živeo i radio krajem 19. i početkom 20. veka, jasno je da sada objekti neće snositi iste konsekvence kao u njegovo vreme.

Dok je Merkalijeva skala subjektivna i ne toliko tačna, Rihterova skala je dosta pouzdanija jer se izražava matematički i pokazuje količinu oslobođene energije u hipocentru (mestu nastanka potresa). Ona je logaritamska i određuje se na osnovu računanja logaritma horizontalne amplitude najvećeg pomeraja tla i nulte amplitude pomeraja tla. Tako, na primer, zemljotres magnitude 5 stepeni po Rihteru ima 10 puta veću amlitudu pomeraja tla od potresa koji je 4 stepena po Rihteru.

Što se tiče energije koja se oslobodi u hipocentru, to od prilike izlega ovako. Zemljotres snage 4° po Rihteru, oslobodi energiju koja ima ekvivalent eksplozije 1kt TNT ili jedne male nuklearne bombe, dok zemljotres snage 5° po Rihteru, ima svoj ekvivalent u eksploziji 32kt TNTa.

Sližićemo se da nije isto ako se potres jedne iste snage oslobodi na samo par km od površine ili na dubini od 100km. U prvom slučaju potres će se osetiti na manjoj površini, ali će biti znatno razorniji, a u drugom slučaju će se osetiti na većoj površini, ali najverovatnije bez ikakvih pričinjenih šteta. Još jednostavnije rečeno, nije isto da li vam “ispod nogu eksplodira 32kt TNT” na 2km ili na 100km.

Loading...