A szeizmikus hullámok a vibráció földrengések amelyek áthaladnak a Földön; ezeket az úgynevezett hangszeren rögzítik szeizmográf. A szeizmográfok cikcakk nyomot rögzítenek, amely megmutatja a műszer alatti földi ingadozások változó amplitúdóját. Az érzékeny szeizmográfok felismerhetők, amelyek nagymértékben nagyítják ezeket a talajmozgásokat erős földrengések forrásokból bárhol a világon. Az idő, helyek és nagysága földrengés meghatározható a szeizmográf állomások által rögzített adatok alapján.
A Richter nagysága skála 1935-ben fejlesztette ki F. Charles Richter, a Kaliforniai Technológiai Intézet, mint matematikai eszköz a földrengések méretének összehasonlítására. A földrengés nagyságát a szeizmográfok által rögzített hullámok amplitúdójának logaritmusa alapján határozzák meg. A kiigazításokat figyelembe veszik a különféle szeizmográfok és a földrengések epicentruma közötti távolság változásainak figyelembevételével. A Richter skálán a nagyságot egész számokkal és tizedes törtekkel fejezik ki. Például egy 5,3 erősséget lehet kiszámítani egy mérsékelt földrengéshez, és egy erős földrengést 6,3 nagyságrendűnek lehet számítani. A skála logaritmikus alapja miatt minden egész szám növekedése tízszeresére növekszik amplitúdó; az energia becslése szerint a nagysági skálán szereplő összes egész számlépés körülbelül 31-szer nagyobb energiakibocsátásnak felel meg, mint az előző teljes számértékhez társított mennyiség.
A Richter skálát először csak az azonos gyártású műszerek nyilvántartásaira lehetett alkalmazni. Most az eszközöket gondosan kalibrálják egymáshoz viszonyítva. Így a nagyság kiszámolható bármely kalibrált szeizmográf nyilvántartásából.
A körülbelül 2,0 vagy annál kisebb mértékű földrengéseket általában mikrohatásoknak nevezik; ezeket az emberek általában nem érzik, és általában csak a helyi szeizmográfokban rögzítik. Körülbelül 4.5-es vagy annál nagyobb nagyságrendű események - évente több ezer ilyen sokk van - elég erősek ahhoz, hogy érzékeny szeizmográfok segítségével rögzítsék őket az egész világon. A nagy földrengések, például az 1964-es nagypénteki földrengés Alaszkában, 8,0 vagy annál magasabb erősségűek. A világ bármely pontján évente átlagosan egy ilyen méretű földrengés következik be. A Richter skálának nincs felső határa. A közelmúltban egy másik, a pillanatnyi nagyságrendű skálát fejlesztettek ki a nagy földrengések pontosabb tanulmányozására.
A Richter skálát nem használják a kár kifejezésére. A sűrűn lakott területeken zajló földrengés sok haláleset és jelentős károkat okozhat ugyanolyan nagyságrendűek, mint egy olyan távoli téren fellépő sokk, amely csupán a félelem megijedését jelenti vadvilág. Az óceánok alatt bekövetkező nagyméretű földrengéseket az emberek nem is érezhetik.
NEIS interjú
Az alábbiakban ábrázoljuk a NEIS interjút Charles Richterrel:
Hogyan érdeklődött a szeizmológia?
CHARLES RICHTER: Nagyon boldog baleset volt. A Caltech-nél Ph.D-n dolgoztam. az elméleti fizikában Dr. Robert Millikan. Egy nap felhívott az irodájába, és azt mondta, hogy a Szeizmológiai Laboratórium fizikát keres; ez nem volt a vonalom, de egyáltalán érdekelt? Beszéltem Harry Wood-tal, aki a laboratóriumért felelős; és ennek eredményeként 1927-ben csatlakoztam a személyzetéhez.
Mi volt az instrumentális nagysági skála eredete?
CHARLES RICHTER: Amikor csatlakoztam Wood úr munkatársaihoz, elsősorban a rutin mérési munkával foglalkoztam szeizmogramok és földrengések helymeghatározása, hogy fel lehessen állítani egy katalógust az epicentrumokról és a 2007 - es időkről esemény. Mellesleg, a szeizmológia nagyrészt elismert adósságot hordoz Harry O tartós erőfeszítései miatt. Fa a szeizmológiai program végrehajtásához Dél-Kaliforniában. Abban az időben Wood úr együttműködött Maxwell Alien-rel a kaliforniai földrengések történelmi áttekintése során. Hét, egymástól nagy távolságra elhelyezkedő állomáson vettük fel, mindegyik Wood-Anderson torziós szeizmográffal.
Milyen módosítások voltak szükségesek a skála alkalmazására a világ földrengésein?
CHARLES RICHTER: Jól indokolja, hogy rámutatott arra az eredeti nagysági skálára, amelyet közzétettem 1935-ben csak Kalifornia déli részén és a használt szeizmográfok különféle típusaira állították fel ott. 1936-ban, Dr. Gutenberg közreműködésével megkezdték a méretarány kiterjesztését a világméretű földrengésekre és más műszerek felvételeire. Ehhez a felszíni hullámok jelentett amplitúdójának felhasználását körülbelül 20 másodperc periódusokkal végeztük. Mellesleg, a nagysági skála szokásos megnevezése a nevemhez kevesebb, mint az igazságosság a nagy szerepet játszott Dr. Gutenberg a skála kiterjesztésében, hogy alkalmazható legyen a földrengésekre az ország minden részén világ.
Sok ember téves benyomását kelti, hogy a Richter nagysága 10 skálán alapul.
CHARLES RICHTER: Ismételten meg kell javítanom ezt a hitet. Bizonyos értelemben a nagyság 10-es lépéseket foglal magában, mivel minden nagyítás minden növekedése a talajmozgás tízszeres erősítését jelenti. De nincs felső skálán 10-es skála, mivel van az intenzitási skálán; valóban örülök, hogy a sajtó a nyílt végű Richter skálára utal. A nagyságszámok egyszerűen a szeizmográf nyilvántartásból származó mérést képviselik - biztosan logaritmikus, de mennyezet nélkül. A tényleges földrengésekhez eddig hozzárendelt legmagasabb nagyságrend körülbelül 9, de ez korlátozás a Földön, nem a skálán.
Van egy másik általános félreértés, miszerint a nagysági skála önmagában valamilyen eszköz vagy készülék. A látogatók gyakran felkérik, hogy nézzék meg a skálát. Elégedetlenné teszik őket azzal, hogy táblázatokra és diagramokra hivatkoznak, amelyeket a skálának a szeizmogramból vett leolvasáshoz történő alkalmazására használnak.
Nem kétséges, hogy gyakran kérdezik a nagyság és az intenzitás közötti különbségről.
CHARLES RICHTER: Ez szintén nagy zavart okoz a nyilvánosság körében. Szeretem használni az analógiát a rádióadásokkal. A szeizmológiában azért alkalmazandó, mert a szeismográfok, vagy a vevők rögzítik a rugalmas zavarok vagy rádióhullámok jeleit, amelyeket a földrengés forrásától vagy a műsorszóró állomástól sugároznak. A nagyság összehasonlítható a sugárzó állomás kilovatt teljesítményében. A helyi intenzitás a Mercalli skála szerint összehasonlítható a jelerősséggel egy vevőkészüléken egy adott helyen; valójában a jel minősége. Az intenzitás, például a jelerősség általában a forrástól való távolsággal esik le, bár ez a helyi viszonyoktól és a forrástól a pontig tartó útvonalon is függ.
A közelmúltban felmerült az érdeklődés a "földrengés nagysága" újraértékelése iránt.
CHARLES RICHTER: A finomítás elkerülhetetlen a tudományban, ha hosszú ideig mér egy jelenséget. Eredeti szándékunk az volt, hogy a nagyságot szigorúan meghatározzuk a műszeres megfigyelések szempontjából. Ha bevezetjük a "földrengés energiája" fogalmát, akkor ez egy elméletileg származtatott mennyiség. Ha megváltoznak az energia kiszámításához használt feltételezések, akkor ez súlyosan befolyásolja a végeredményt, annak ellenére, hogy ugyanazt az adatot lehet használni. Ezért megpróbáltuk a "földrengés méretének" értelmezését a lehető legszorosabban összekapcsolni a tényleges műszeres megfigyelésekkel. Kiderült természetesen, hogy a nagysági skála feltételezte, hogy minden földrengés hasonló legyen, kivéve egy állandó méretezési tényezőt. És ez sokkal közelebb állt az igazsághoz, mint amire számítottunk.