Zemětřesení - jak se měří skóre na stupnici

Zemětřesení - je to geologický jev, který způsobuje podzemní otřesy, které mohou mít různou intenzitu a trvání. Jedním ze způsobů, jak odhadnout sílu a ničivost zemětřesení, je použití stupnice intenzity. Stupnice intenzity umožňuje posoudit stupeň destrukce, který může být potenciálně způsoben zemětřesením v dané oblasti.

Stupnice intenzity - je to kvantitativní systém, který se používá k měření energie a množství poškození způsobených zemětřesením. Existuje několik stupnic intenzity, které jsou definovány podle druhu destrukce, ke které dochází při zemětřesení.

Jednou z nejpoužívanějších stupnic intenzity je Mercanti stupnice. Název stupnice byl dán na počest italského seismologa Giuseppe Mercanti, který ji vyvinul v roce 1902. Mercanti stupnice je založena na pozorovaných destrukcích a zahrnuje 12 úrovní intenzity.

Každá úroveň intenzity je definována na základě popisu viditelného ničení budov a životního prostředí. Například na prvním stupni destrukce není prakticky vidět, zatímco na posledním stupni destrukce je možné úplné zničení budov a jejich zhroucení.

Co je to zemětřesení?

Zemětřesení je výsledkem akumulace energie v zemské kůře a jejího uvolňování v důsledku prasknutí a pohybu desek. V tomto případě dochází k seismickým vlnám, které se šíří po zemi a způsobují otřesy.

Zemětřesení může mít různou magnitudu, která charakterizuje jeho sílu a energii. Magnituda se měří pomocí různých stupnic, například Richterovy stupnice nebo momentu.

Zemětřesení mohou mít různé dopady na životní prostředí a lidi. Mohou způsobit zničení budov, zemědělské půdy a infrastruktury a také způsobit ztráty na životech a zranění. Studium a hodnocení síly a dopadu zemětřesení jsou proto důležitými úkoly seismologů a odborníků na civilní ochranu.

Historie měření zemětřesení

První pokusy o měření a zaznamenávání zemětřesení byly provedeny na konci 19.století. V roce 1880 italský vědec Michele Stalbaum vyvinul a postavil první seismograf. Jednalo se o zařízení složené ze dvou složek: nákladu a tužky. Náklad byl zavěšen na pružině a tužka byla připevněna k pohyblivému nákladu. Když došlo k zemětřesení, náklad začal kolísat a tužka umístěná na citlivém povrchu zaznamenávala oscilace jako trojrozměrný graf na papíře.

Stalbaumův seismograf byl však nedokonalý a neumožňoval získat dostatečně přesná data. Průlom ve vývoji seismologie nastal ve 20.letech 20. století s příchodem přístroje zvaného "horizontální indukční seismograf". Byl vyvinut americkým seismologem Charlesem F. Richterem. Byl to on, kdo navrhl použít logaritmickou stupnici měření intenzity zemětřesení. Tato stupnice se stala známou jako Richterova Stupnice.

Od té doby seismografy stále zdokonalují, stávají se citlivějšími a přesnějšími. Nové technologie a metody umožňují s minimálními chybami měřit a zaznamenávat silná zemětřesení po celém světě. Měření zemětřesení je kriticky důležité v procesu prevence a předpovídání nebezpečných účinků spojených s těmito přírodními jevy.

Skóre na Richterově stupnici

Richterova stupnice se používá k měření síly a magnitudy zemětřesení. Je založena na logaritmické stupnici, což znamená, že každé další skóre velikosti zemětřesení na Richterově stupnici je 10krát větší než předchozí.

K měření velikosti zemětřesení na Richterově stupnici se používá seismograf – přístroj, který zaznamenává a měří seismické vlny. Odchylky od normálního stavu zemské kůry způsobené zemětřesením jsou zaznamenány na seismogramu, který pak odborníci analyzují.

Hodnota velikosti zemětřesení na Richterově stupnici odráží energii uvolněnou během zemětřesení a jeho potenciální ničivé účinky. Například zemětřesení o síle 1 až 3 je považováno za slabé a obvykle není patrné a zemětřesení o síle 7 až 8 je považováno za velmi silné, schopné způsobit značné škody.

Richterova stupnice má limity od 0 do 10, kde 0 znamená velmi slabé zemětřesení a 10 je nejsilnější. V praxi jsou vzácná zemětřesení s magnitudou vyšší než 8 a nejsilnější zaznamenaná zemětřesení měla magnitudu kolem 9.

Richterova stupnice byla vyvinuta americkým seismologem Charlesem F. Richterem v roce 1935 a stala se jednou z nejpoužívanějších stupnic pro hodnocení zemětřesení. Pomáhá seismologům a záchranářům určit stupeň destrukce a potenciální hrozby.

Jak se měří skóre na stupnici

Od okamžiku, kdy dojde k zemětřesení, odborníci seismologové shromažďují všechny informace o události, provádějí analýzu a určují magnitudu zemětřesení. K měření magnitudy používají seismologové různé přístroje a registrační stanice.

Magnituda je číselná charakteristika síly zemětřesení a měří se ve bodech. Přitom nejčastějšími stupnicemi magnitudy jsou Richterova stupnice a momentová magnituda.

Richterova stupnice je založena na logaritmické bázi a měří amplitudu seismických vln. Každé skóre na Richterově stupnici odpovídá 10násobku amplitudy. To znamená, že zemětřesení o síle 2 na Richterově stupnici je 10krát silnější než zemětřesení o síle 1.

Momentová magnituda je založena na odhadu síly seismické události na základě energie uvolněné při posunu zemské kůry. Tato stupnice umožňuje získat poměrně přesné údaje o síle a ničivosti zemětřesení.

Získaná data o síle zemětřesení jsou důležitá pro určení schopnosti struktur odolat seismickému zatížení, pro výpočet následků a pro vývoj bezpečnostních opatření. Používají se také k vytváření databází zemětřesení pro další výzkum.

Stanovení skóre na stupnici umožňuje vědcům a záchranářům přesněji posoudit ničivost a potenciální riziko zemětřesení. Znalost magnitudy pomáhá přijmout preventivní opatření a minimalizovat možné ztráty.

Distribuce energie zemětřesení

Distribuce energie zemětřesení probíhá prostřednictvím několika kanálů:

1. Seismická vlna: při zemětřesení se šíří seismické vlny, které jsou hlavním zdrojem energie. Kromě hlavních vln P, S a povrchových vln existují také rentgenové vlny a ultrafialové vlny.
2. Záření elektromagnetických vln: v procesu zemětřesení dochází k vyzařování elektromagnetických vln, které lze pozorovat na vlnových délkách od rádiového až gama záření. Tento jev je způsoben prasknutím hornin a hromaděním nábojů.
3. Distribuce tepla: zemětřesení je doprovázeno značným uvolňováním tepla v důsledku tření mezi horninami při pohybu zemské kůry. Teplo je distribuováno a ovlivňuje životní prostředí.

Všechny tyto kanály distribuce energie zemětřesení mají různé fyzikální vlastnosti a ovlivňují životní prostředí různými způsoby. Měření a analýza těchto charakteristik umožňují určit sílu a rozsah zemětřesení a posoudit možné zničení.

Zpětná vazba mezi velikostí a energií

Velikost zemětřesení se měří pomocí mnoha různých stupnic, z nichž každá používá své vlastní měrné jednotky. Existuje však zpětná vazba mezi velikostí zemětřesení a energií, kterou uvolňuje.

Nejběžnější stupnicí měření zemětřesení je stupnice magnitudy (M), kterou vyvinul Charles F.Richter. Tato stupnice je založena na amplitudě seismických vln měřené ve vzdálenosti 100 km od epicentra zemětřesení.

Zemětřesení různých velikostí se od sebe liší 10krát amplitudou seismických vln, což odpovídá přibližnému nárůstu energie 32krát. Zemětřesení o síle 6.0 má 32krát více energie než zemětřesení o síle 5,0.

Další stupnicí měření zemětřesení je stupnice energie (E), která měří množství energie uvolněné při zemětřesení. Nejčastěji se používá stupnice momentálních magnitud (Mw), která je široce použitelná pro silná zemětřesení.

Na stupnici momentálních magnitud zemětřesení s rozdílem jednoho stupně magnitudy se liší 10krát energií a 30krát amplitudou seismických vln. To znamená, že zemětřesení o síle 6.0 má 1000krát více energie než zemětřesení o síle 5.0.

Zpětná vazba mezi velikostí a energií zemětřesení tak umožňuje určit, jak silná a nebezpečná může být tato událost pro okolní objekty a obyvatelstvo. To je důležité pro předpovídání následků zemětřesení a přijetí bezpečnostních opatření.

Odkaz Charlese F. Richtera

Charles F. Richter (1900-1980) byl americký seismolog, který vyvinul stupnici měření síly zemětřesení známou jako Richterova stupnice. Toto měření bylo možné díky jeho práci na Kalifornském technologickém institutu (Caltech), kde úzce komunikoval s mnoha dalšími vědci v seismologii. Richter provedl stovky pozorování a výzkumu, aby navrhl tuto stupnici, která se stala nepostradatelným nástrojem pro určení síly zemětřesení.

Na základě dat získaných seismografem Richter vyvinul techniku pro měření energie, která se uvolňuje během zemětřesení. Jeho Richterova stupnice měří sílu zemětřesení na základě amplitudy zemětřesení zaznamenané na seismogramu. Čím vyšší je amplituda,tím silnější je zemětřesení.

Za zmínku také stojí, že Richterova stupnice je logaritmická, což znamená, že každé zvýšení hodnoty o jednu jednotku na Richterově stupnici odpovídá 10násobku síly zemětřesení. Například zemětřesení o síle 5 bude 10krát silnější než zemětřesení o síle 4.

Obrovský přínos Charlese F. Richterova oblast seismologie spočívá nejen ve vývoji měřicí stupnice, ale také v uvědomění si důležitosti studia zemětřesení pro bezpečnost a pochopení naší planety. Jeho odkaz zůstává živý a nadále je základem pro další výzkum v seismologii.

Alternativní stupnice zemětřesení

Kromě Richterovy stupnice existují další stupnice, které se používají k určení síly zemětřesení. Zvažte některé z nich:

• Magnetická stupnice momentu (Mw): Tato stupnice je založena na měření energie uvolněné během zemětřesení. Je zvláště užitečná při hodnocení silných zemětřesení a poskytuje přesnější informace o potenciálních ničivých účincích.
• Stupnice destruktivity Mercanti (MMI): Tato stupnice hodnotí míru destrukce a dopadu zemětřesení na lidi, budovy a životní prostředí. Určuje intenzitu zemětřesení na základě pozorovaných škod.
• Měřítko pohybu půdy (MSK): Tato stupnice měří intenzitu zemětřesení na základě vnímání lidí a jejich pocitů. Zaměřuje se na pohyb půdy a dopad na lidi a budovy.
• Gutenberg-Richterova stupnice (Mb a Ms): Tato stupnice je založena na měření amplitudy seismických vln. Gutenberg-Richterova stupnice poskytuje informace o síle a síle zemětřesení.

Každá z těchto stupnic má své výhody a používá se v různých situacích. Umožňují úplnější a přesnější odhad síly a účinků zemětřesení na lidi a životní prostředí.