Seismiset aallot ovat värähtelyjä maanjäristykset jotka kulkevat maan läpi; ne tallennetaan instrumenteille, joita kutsutaan seismografien. Seismografit tallentavat siksak-jäljen, joka osoittaa maan värähtelyjen vaihtelevan amplitudin instrumentin alla. Herkät seismografit, jotka suurentavat huomattavasti näitä maaperäliikkeitä, voivat havaita voimakkaat maanjäristykset lähteistä mistä päin maailmaa tahansa. Aika, sijainnit ja suuruusluokka maanjäristys voidaan määrittää seismografiasemien tallentamista tiedoista.
Richterin suuruusluokka asteikko kehitettiin vuonna 1935 Charles F. Richter Kalifornian teknillisestä instituutista matemaattisena välineenä maanjäristysten koon vertailemiseksi. Maanjäristyksen voimakkuus määritetään seismografien tallentaman aaltojen amplitudin logaritmista. Eri seismografien ja maanjäristysten keskuksen välisen etäisyyden vaihteluun on sisällytetty säätöjä. Richterin asteikolla suuruus ilmaistaan kokonaislukuina ja desimaalijakeina. Esimerkiksi voimakkuuden maanjäristykselle voidaan laskea voimakkuus 5,3 ja voimakkaalle maanjäristykselle voidaan antaa arvo 6,3. Asteikon logaritmisten perusteiden vuoksi jokainen kokonaisluvun lisäys suuruudessa edustaa mitatun kymmenkertaista nousua amplitudi; energian arviointina jokainen kokonaislukuvaihe suuruusluokassa vastaa noin 31 kertaa enemmän energian vapautumista kuin edelliseen kokonaislukuarvoon liittyvä määrä.
Aluksi Richterin asteikkoa voitiin soveltaa vain saman valmistuksen instrumenttien levyihin. Nyt instrumentit on kalibroitu huolellisesti suhteessa toisiinsa. Siten suuruus voidaan laskea minkä tahansa kalibroidun seismografin tietueesta.
Maanjäristyksiä, joiden voimakkuus on noin 2,0 tai vähemmän, kutsutaan tavallisesti mikrotunneksi; ihmiset eivät tunne niitä yleensä ja ne tallennetaan yleensä vain paikallisiin seismografiin. Tapahtumat, joiden voimakkuus on noin 4,5 tai enemmän - sellaisia iskuja on useita tuhansia vuosittain - ovat riittävän vahvoja tallentaakseen herkät seismografit ympäri maailmaa. Suurten maanjäristysten, kuten Alaskassa 1964 pidetyn perjantaina pidetyn maanjäristyksen, voimakkuus on 8,0 tai suurempi. Keskimäärin yksi tällaisen kokoinen maanjäristys tapahtuu jossain maailmassa vuosittain. Richter-asteikolla ei ole ylärajaa. Äskettäin on suunniteltu toinen asteikko, nimeltään momenttisuureen asteikkona, suurten maanjäristysten tarkempaa tutkimusta varten.
Richter-asteikkoa ei käytetä vaurioiden ilmaisemiseen. Tiheästi asutun alueen maanjäristys, joka johtaa moniin kuolemiin ja voi aiheuttaa huomattavia vahinkoja ovat yhtä suuria kuin isku syrjäisellä alueella, joka ei muuta kuin pelkää villieläimet. Ihmiset eivät ehkä tunne jopa valtamerten alla tapahtuvia suuria maanjäristyksiä.
NEIS-haastattelu
Seuraava on kopio NEIS-haastattelusta Charles Richterin kanssa:
Kuinka kiinnostuit seismologiasta?
CHARLES RICHTER: Se oli todella onnellinen onnettomuus. Caltechissä työskentelin tohtorini. teoreettisessa fysiikassa Dr. Robert Millikanin johdolla. Eräänä päivänä hän kutsui minut toimistolleen ja sanoi, että Seismologinen laboratorio etsii fyysikkoa; tämä ei ollut linjani, mutta kiinnostunut minusta lainkaan? Puhuin laboratoriosta vastaavan Harry Woodin kanssa; ja seurauksena liittyin hänen henkilökuntaansa vuonna 1927.
Mitkä olivat instrumentaalisen suuruusasteikon alkuperät?
CHARLES RICHTER: Kun liittyin Mr. Woodin henkilökuntaan, harjoitin pääasiassa rutiininomaista mittaustyötä - seismogrammit ja maanjäristysten paikantaminen, jotta voidaan perustaa luettelo episentreistä ja - aikoista esiintyminen. Seismologia on muuten velkaa suurelta osin tiedostamatta olevan velan Harry O: n jatkuvista pyrkimyksistä. Puu seismologisen ohjelman toteuttamiseksi Etelä-Kaliforniassa. Tuolloin Mr. Wood teki yhteistyötä Maxwell Alienin kanssa Kalifornian maanjäristysten historiallisesta katsauksesta. Nauhoitimme seitsemällä erillisellä asemalla, kaikilla Wood-Andersonin vääntöseismografilla.
Mitä muutoksia tehtiin asteikon soveltamiseen maailmanlaajuisiin maanjäristyksiin?
CHARLES RICHTER: Osoitit aivan oikein, että alkuperäisen mittakaavan, jonka julkaisin vuonna 1935 perustettiin vain eteläiselle Kalifornialle ja tietyille käytössä oleville seismografien tyypeille siellä. Mittakaavan laajentaminen maailmanlaajuisiin maanjäristyksiin ja muiden instrumenttien tallennuksiin aloitettiin vuonna 1936 yhteistyössä tohtori Gutenbergin kanssa. Tässä käytettiin pinta-aaltojen ilmoitettujen amplitudien käyttöä noin 20 sekunnin jaksoilla. Muuten, tavallinen suuruusasteikon nimeäminen nimeni on vähemmän kuin oikeudenmukaisuus suurta osaa, jonka tohtori Gutenberg piti laajentamalla asteikkoa maanjäristyksiin kaikilla alueilla maailman.
Monilla ihmisillä on väärä käsitys siitä, että Richterin suuruusluokka perustuu 10-asteikkoon.
CHARLES RICHTER: Minun on toistuvasti oikaistava tämä uskomus. Tietyssä mielessä voimakkuuteen sisältyy 10 askelmaa, koska jokainen yhden voimakkuuden lisäys edustaa maan liikkeen kymmenkertaista vahvistusta. Mutta ylärajana ei ole asteikkoa 10, kuten intensiteettivaakoilla on; todellakin, olen iloinen siitä, että lehdistö viittaa nyt avoimeen Richterin asteikkoon. Suurusluvut edustavat yksinkertaisesti mittaa seismografistietueesta - varmasti logaritminen, mutta ilman oletettua kattoa. Suurimmat toistaiseksi todellisille maanjäristyksille osoitetut voimakkuudet ovat noin 9, mutta se on rajoitus maan päällä, ei mittakaavassa.
On toinen yleinen väärinkäsitys, jonka mukaan suuruusluokka on itsessään jonkinlainen väline tai laite. Vierailijat kysyvät usein "nähdäksesi asteikon". He ovat tyytymättömiä viittaamalla taulukoihin ja kaavioihin, joita käytetään asteikon soveltamiseen seismogrammeista otettuihin lukemiin.
Epäilemättä sinulta kysytään usein eroa voimakkuuden ja voimakkuuden välillä.
CHARLES RICHTER: Se aiheuttaa myös suurta hämmennystä yleisön keskuudessa. Haluan käyttää analogiaa radiolähetysten kanssa. Sitä sovelletaan seismologiassa, koska seismografit tai vastaanottimet tallentavat joustavien häiriöiden tai radioaaltojen, joita säteilee maanjäristyksen lähteestä tai radioasemalta. Suuruutta voidaan verrata lähetysaseman kilowatteina tuotettuun tehoon. Paikallinen intensiteetti Mercalli-asteikolla on sitten verrattavissa signaalin voimakkuuteen vastaanottimessa tietyllä paikkakunnalla; käytännössä signaalin laatu. Voimakkuus, kuten signaalin voimakkuus, putoaa yleensä etäisyyden ollessa lähteestä, vaikkakin se riippuu myös paikallisista olosuhteista ja polusta lähteestä pisteeseen.
Viime aikoina on ollut kiinnostusta arvioida uudelleen sitä, mitä "maanjäristyksen suuruudella" tarkoitetaan.
CHARLES RICHTER: Tarkentaminen on väistämätöntä tieteessä, kun olet mitannut ilmiötä pitkän ajanjakson ajan. Alkuperäinen aikomuksemme oli määritellä suuruusluokka tiukasti instrumentaalisten havaintojen perusteella. Jos otetaan käyttöön käsite "maanjäristyksen energia", niin se on teoreettisesti johdettu määrä. Jos energian laskennassa käytettyjä oletuksia muutetaan, niin tämä vaikuttaa vakavasti lopputulokseen, vaikka samoja tietoja voidaan käyttää. Joten yritimme pitää "maanjäristyksen koon" tulkinnan mahdollisimman tiiviisti sidoksissa todellisiin instrumenttihavaintoihin. Tietysti tuli esiin se, että suuruusluokka edellyttää, että kaikki maanjäristykset olivat samanlaisia paitsi vakio skaalauskerroin. Ja tämä osoittautui olevan lähempänä totuutta kuin odotimme.