Escales de magnitut sísmica
Les escales de magnitut sísmica s'usen per a descriure la força o el "tamany" general d'un terremot. Estos es distinguixen de les escales d'intensitat sísmica que classifiquen l'intensitat o gravetat de la sacsada del terreny (tremolació) causada per un terremot en un lloc determinat. Les magnituts generalment es determinen a partir de les medicions de les ones sísmiques d'un terremot registrades en un sismograma. Les escales de magnitut varien segons el tipo i component de les ones sísmiques mides i dels càlculs utilisats. Les escales de diferents magnituts són necessàries per les diferències en els terremots i en els propòsits per als quals s'utilisen les magnituts.[1]
Magnitut del terremot i intensitat de la sacsada del terreny
[editar | editar còdic]La corfa terrestre està pressionada per forces tectónicas. Quan este esforç aplega a ser lo suficientment gran com per a trencar la corfa, o per a superar la fricció que impedix que un bloc de corfa s'esgole per un atre, es llibera energia, en forma de varis tipos d'ones sísmiques que causen tremolació en el sol, o temblante. (juliol, 2002)
La magnitut és una estimació de el "tamany" relatiu o la força d'un terremot, i per lo tant el seu potencial per a causar tremolació de terra. Està «aproximadament relacionat en l'energia sísmica lliberada».
L'intensitat es referix a la força de la sacsada en un lloc determinat, i pot estar relacionada en la velocitat màxima del terreny. En un mapa isosísmico de les intensitat observades (vore ilustració), la magnitut d'un terremot pot estimar-se tant a partir de l'intensitat màxima observada (usualment pero no sempre prop de l'epicentre) com des de l'extensió de l'àrea a on es va sentir el terremot.[2]
L'intensitat del moviment de terra local depén de varis factors ademés de la magnitut del terremot, sent un dels més importants les condicions del sol. Per eixemple, capes grosses de sol bla (com a farcidura) poden amplificar les ones sísmiques, a sovint a una distància considerable de la font, mentres que les conques sedimentàries a sovint resonen, aumentant la duració de la sacsada. Eixa és la raó per la que en el terremot de Loma Prieta de 1989, el districte de Marina de Sant Francisco va ser una de les àrees més danyades, encara que estava a casi 100 km de l'epicentre. Les estructures geològiques també varen ser significatives, com per eixemple a on les ones sísmiques que passaven per baix de l'extrem sur de la baïa de Sant Francisco es reflectien des de la base de la corfa terrestre cap a Sant Francisco i Oakland. Un efecte similar va canalisar les ones sísmiques entre les atres falles principals en l'àrea.[3]
Escales de magnitut
[editar | editar còdic]
Un terremot irradia energia en forma de diferents tipos d'ones sísmiques, que les seues característiques reflectixen la naturalea de la ruptura i la corfa terrestre a través de les quals travessen les ones. La determinació de la magnitut d'un terremot generalment implica identificar tipos específics d'estes ones en un sismograma, i després medir una o més característiques d'una ona, com el seu temps, orientació, amplitut, freqüència o duració. Es realisen ajusts adicionals per a la distància, el tipo de costra i les característiques del sismógraf que va registrar el sismograma.[4]
Les diferents escales de magnitut representen diferents formes de derivar la magnitut de l'informació disponible. Totes les escales de magnitut retenen l'escala logarítmica tal com la va dissenyar Charles Richter, i s'ajusten de modo que el ranc mig es correlacione aproximadament en l'escala original de "Richter".
Des de 2005, l'Associació Internacional de Sismologia i Física de l'Interior de la Terra (IASPEI) ha estandardisat els procediments de medició i les equacions per a les principals escales de magnitut, ML, Ms, mb, mB i mbLg.
Plantilla:Ancorar Escala de magnituts "Richter"
[editar | editar còdic]- Artícul principal → Escala sismológica de Richter.
La primera escala per a medir magnituts sísmiques, desenrollada en 1935 per Charles F. Richter i popularment coneguda com l'escala "Richter", és en realitat l'escala de magnitut local, etiqueta ML o ML. Richter va establir dos característiques ara comunes a totes les escales de magnitut. En primer lloc, l'escala és logarítmica, per lo que cada unitat representa un aument de dèu voltes en l'amplitut de les ones sísmiques. Com l'energia d'una ona és 101.5 voltes la seua amplitut, cada unitat de magnitut representa un increment de 32 voltes en l'energia (força) d'un terremot.
Segon, Richter va definir arbitrariamente el punt zero de l'escala a on un terremot a una distància de 100 km produïx un desplaçament horisontal màxim de 0.001 milímetros (1 μm o 0.00004 in) en un sismograma gravat en un sismógraf de torsió Wood-Anderson . Les escales de magnitut posteriors estan calibrades per a estar aproximadament d'acort en l'escala "Richter" original (local) al voltant de la magnitut 6.
Totes les magnituts "locals" (ML) es basen en l'amplitut màxima de la vibració del sol, sense distinguir les diferents ones sísmiques. Subestiman la força:
- de terremots distants (més de 600 km) per l'atenuació de les ones S,
- de terremots profunts perque les ones superficials són més menudes, i
- de forts terremots (més de M 7) perque no tenen en conte la duració de la sacsada.
L'escala original de "Richter", desenrollada en el context geològic del sur de Califòrnia i Nevada, més tart va resultar ser inexacta per als terremots en les parts central i oriental del continent (en tots els llocs a l'est de les Montanyes Rocoses) per les diferències en la corfa continental . Tots estos problemes varen impulsar el desenroll d'atres escales.
La majoria de les autoritats sismológicas, com el Servici Geològic dels Estats Units, informa de magnituts de terremots per damunt de 4.0 com a magnitut de moment (avall), que la prensa descriu com a «magnitut de Richter».
Plantilla:Ancorar Atres escales de magnituts "locals"
[editar | editar còdic]L'escala "local" original de Richter s'ha adaptat per a atres localitats. Estos poden etiquetar-se com «ML», o en una «l» minúscula, ya siga Ml o Ml. (No deu confondre's en l'escala russa MLH d'ona de superfície.) El que els valors siguen comparables depén de si les condicions locals s'han determinat adequadament o si la fòrmula s'ha ajustat adequadament.
Plantilla:Ancorar Escala de magnitut de l'Agència Meteorològica de Japó
[editar | editar còdic]- Artícul principal → Escala sísmica de l'Agència Meteorològica de Japó.
En Japó, per a terremots poc profunts (profunditat <60 km) dins dels 600 km, l'Agència Meteorològica de Japó calcula una magnitut denominada MJMA, MJMA o MJ. (No deuen confondre's en les magnituts de moment calculades per JMA, que es denominen Mw (JMA) o M (JMA), ni en l'escala d'intensitat de Shindo). Les magnituts de JMA es basen (com les típiques en escales locals) en l'amplitut màxima del moviment de terra; ells concorden "prou ben" en la magnitut del moment sísmic Mw en el ranc de 4.5 a 7.5, pero subestiman magnituts majors.
Plantilla:Ancorar Escales de magnitut Cos-ona
[editar | editar còdic]Les ones corporals consistixen en ones P que són les primeres en aplegar (vore sismograma), o ones S, o reflexions de qualsevol d'elles. Les ones corporals viagen directament a través de la roca.
Escala mB
[editar | editar còdic]La «magnitut de l'ona corporal» original (mB) va ser desenrollada per Gutenberg (1945b, 1945c) i Gutenberg i Richter (1956) per a superar les llimitacions de distància i magnitut de l'escala ML inherent a l'us d'ones superficials. mB es basa en les ones P i S, mides durant un periodo més llarc, i no se satura fins a al voltant de M 8. No obstant, no és sensible a events menors que aproximadament M 5.5. L'us de mB com es va definir originalment ha segut abandonat en gran part, ara reemplaçat per l'escala estandardisada mBBB.
Escala mb
[editar | editar còdic]L'escala mb (minúscula "m" i "b") és similar a mB, pero utilisa solament ones P mides en els primers segons en un model específic de sismógraf de periodo curt. Es va introduir en la década de 1960 en l'establiment de la Ret Mundial de Sismógrafs Estandardisats (WWSSN) per a controlar el compliment del Tractat de Prohibició Parcial d'Ensajos Nuclears, de 1963; el curt periodo millora la detecció d'events més menuts i discrimina millor entre els terremots tectónicos i les explosions nuclears subterrànees.
La medició de mb ha canviat vàries voltes. Com va ser originalment definit per Gutenberg (1945c), mb es va basar en l'amplitut màxima de les ones en els primers 10 segons o més. No obstant, la duració del periodo influïx en la magnitut obtinguda. La pràctica inicial de USGS/NEIC va ser medir mb en el primer segon (solament les primeres poques ones P), pero des de 1978 medixen els primers vint segons. La pràctica moderna és medir l'escala mb de curt periodo a menys de tres segons, mentres que l'escala mBBB de banda ampla es medix en periodos de fins a 30 segons.
Plantilla:Ancorar Escala mbLg
[editar | editar còdic]
L'escala regional mbLg, també denominada mb_Lg, mbLg, MLg (USGS), Mn i mN, va ser desenrollada per Nuttli (1973) per a un problema que l'escala original de ML no podia manejar: tota Norteamérica a l'est de les Montanyes Rocoses. L'escala ML es va desenrollar en el sur de Califòrnia, que es troba en blocs de corfa oceànica, típicament roca basáltica o sedimentaria, que s'han acumulat en el continent. A l'est de les Rocoses, el continent és un cratón, una massa grossa i estable en gran part de la corfa continental que és en gran part de granit, una roca més dura en diferents característiques sísmiques. En esta àrea, l'escala ML dona resultats anómals per a terremots que per atres mides semblaven equivalents a tremolació en Califòrnia.
Nuttli va resoldre açò medint l'amplitut de les ones Lg de periodo curt ( 1 segon), una forma complexa de l'ona de Love que, encara que era una ona de superfície, va trobar un resultat relacionat més estretament en l'escala mb que l'escala Ms. Les ones Lg s'atenuen ràpidament a lo llarc de qualsevol camí oceànic, pero es propaguen be a través de la corfa continental granítica, i el MbLg s'usa a sovint en àrees de corfa continental estable; és especialment útil per a detectar explosions nuclears subterrànees.
Plantilla:Ancorar Escales de magnitut Superfície-Ona
[editar | editar còdic]Les ones superficials es propaguen a lo llarc de la superfície de la Terra, i són principalment ones Rayleigh o ones Love. Per als terremots poc profunts, les ones superficials duen la major part de l'energia del terremot i són les més destructives. Els terremots més profunts, que tenen menys interacció en la superfície, produïxen ones superficials més dèbils.
L'escala de magnitut de l'ona superficial, designada com a Ms es basa en un procediment desenrollat per Beno Gutenberg en 1942 per a medir terremots poc profunts més forts o més distants de lo que l'escala original de Richter podia manejar. En particular, va medir l'amplitut de les ones superficials (que generalment produïxen les amplitut més grans) durant un periodo de "aproximadament 20 segons". L'escala Ms aproximadament concorda en ML en 6, després divergix fins a en una magnitut de mija. Una revisió de Nuttli (1983), a voltes etiquetada MSn, medix solament les ones del primer segon.
Una modificació - la "fòrmula Moscou-Praga" - va ser proposta en 1962, i recomanada per el IASPEI en 1967; esta és la base de l'escala estandardisada Ms20 (Ms_20, Ms (20)). Una variant de "banda ampla" (Ms_BB, Ms (BB)) medix la major amplitut de velocitat en el tren d'ones de Rayleigh per periodos de fins a 60 segons. L'escala MS7 utilisada en China és una variant de Ms calibrada per al seu us en el sismógraf de periodo llarc "tipo 763" de fabricació chinenca.
L'escala MLH utilisada en algunes parts de Rússia és en realitat una magnitut d'ona de superfície.
Plantilla:Ancorar Magnitut de moment i escales de magnitut d'energia
[editar | editar còdic]Atres escales de magnitut es basen en aspectes d'ones sísmiques que solament reflectixen de forma indirecta i incompleta la força d'un terremot, involucren atres factors i generalment són llimitats en algun aspecte de magnitut, profunditat focal o distància. L'escala de magnitut de moment - Mw o Mw - desenrollada per Kanamori (1977) i Hanks & Kanamori (1979), es basa en el moment sísmic d'un terremot, M0, una mida de quant "treball" fa un terremot en esgolar un tros de roca més allà d'una atra roca El moment sísmic es medix en Newton-metros (N • m o Nm) en el sistema de medició SI, o dine-centímetros (dyn-cm) en el sistema CGS anterior. En el cas més simple, el moment es pot calcular coneixent solament la cantitat d'esmonyida, l'àrea de la superfície trencada o esvarosa, i un factor de la resistència o fricció trobada. Estos factors es poden estimar per a una falla existent per a determinar la magnitut de terremots passats, o lo que podria anticipar-se per al futur.
El moment sísmic d'un terremot es pot estimar de vàries maneres, que són les bases de les escales Mwb, Mwr, Mwc, Mww, Mwp, La meua i Mwpd, tots subtipos de l'escala Mw genèrica. Vore Escala de magnitut de moment § Subtipos para més detalls.
El moment sísmic es considera la mida més objectiva de el "tamany" d'un terremot sobre l'energia total. No obstant, es basa en un model simple de ruptura i en certes suposicions simplificadoras; incorrectament assumix que la proporció d'energia radiada com a ones sísmiques és la mateixa per a tots els terremots.
Gran part de l'energia total d'un terremot medida per Mw es dissipa com a fricció (lo que resulta en el calfament de la corfa). El potencial d'un terremot per a causar forts sacsades del sol depén de la fracció comparativament chicoteta de l'energia radiada com a ones sísmiques, i es medix millor en l'escala de magnitut de l'energia, Em. La proporció d'energia total irradiada com a sísmica varia molt depenent del mecanisme focal i de l'ambient tectónico; M'i Mw per a terremots molt similars poden diferir en fins a 1.4 unitats.
A pesar de l'utilitat de l'escala Em, generalment no s'usa per les dificultats per a estimar l'energia sísmica radiada.
En 1997 va haver dos grans terremots en la costa de Chile. La magnitut de la primera, en juliol, es va estimar en Mw 6.9, pero a penes es va sentir, i solament en tres llocs. En octubre, una tremolació de Mw 7.1 en casi el mateix lloc, pero dos voltes més profunt i en un tipo diferent de falla, es va sentir en una àmplia àrea, va ferir a més de 300 persones i va destruir o va danyar greument més de 10,000 cases. Com es pot vore en la taula següent, esta disparitat de dany no es reflectix ni en la magnitut del moment (Mw) ni en la magnitut de l'ona corporal (mb). Solament quan la magnitut es medix sobre la base de l'ona de superfície (Ms) o l'energia sísmica (Em) hi ha una diferència comparable a la diferència de dany.
Plantilla:Ancorar Escala de classe d'energia (classe-K)
[editar | editar còdic]K (de la paraula russa класс, "classe", en el sentit d'una categoria) és una mida de magnitut sísmica en la classe d'energia o sistema de classe K, desenrollada en 1955 pels sismólogos soviètics en la remota regió de Garm (Tadjikistan) d'Àsia Central; en forma revisada, encara s'usa per a terremots locals i regionals en molts estats anteriorment alineats en l'Unió Soviètica (inclosa Cuba). En base en l'energia sísmica (K = log ES, en Joules), la dificultat per a implementar-la utilisant la tecnologia de l'época va conduir a revisions en 1958 i 1960. L'adaptació a les condicions locals ha dut a diverses escales K regionals, com KF i KS.
Els valors de K són logarítmics, similars a les magnituts de Richter, pero tenen un escalamiento i un punt zero diferents. Els valors de K en el ranc de 12 a 15 corresponen aproximadament a M 4.5 a 6. M (K), M (K) o possiblement MK indiquen una magnitut M calculada a partir d'una classe d'energia K.
Plantilla:Ancorar Escales de magnitut de tsunamis
[editar | editar còdic]Els terremots que generen tsunamis generalment es trenquen en relativa llentitut, produint més energia en periodos més llarcs (freqüències més baixes) que els que generalment s'usen per a medir magnituts. Qualsevol biaix en la distribució espectral pot provocar tsunamis més grans o més menuts de lo esperat per a una magnitut nominal. L'escala de magnitut del tsunami, Mt, es basa en una correlació entre Katsuyuki Abe i el moment sísmic del terremot (M0) en l'amplitut de les ones del tsunami medit pels mareógrafos. Originalment destinat a estimar la magnitut dels terremots històrics a on falten senyes sísmiques pero existixen senyes de marees, la correlació es pot revertir per a predir l'altura de la marea a partir de la magnitut del terremot. (No deu confondre's en l'altura d'un maremoto, o un periodo previ, que és un efecte d'intensitat controlat per la topografia local.) En condicions de poc soroll, es poden predir ones de tsunami de fins a 5 cm, lo que correspon a un terremot de M 6.5.
Una atra escala de particular importància per a les advertències de tsunami és l'escala de magnitut del mant, Mm. Açò es basa en les ones de Rayleigh que penetren en el mant de la Terra, i poden determinar-se ràpidament, i sense un coneiximent complet d'atres paràmetros com la profunditat del terremot.
Plantilla:Ancorar Escales de magnitut de Duració i Coda
[editar | editar còdic]Md designa vàries escales que estimen la magnitut de la duració o la llongitut d'una part del tren d'ones sísmiques. Açò és especialment útil per a medir tant terremots locals o regionals, aixina com terremots potents que poden dur el sismómetro fòra d'escala (un problema en els instruments analògics utilisats anteriorment). Tals events, que prevenen la medició per la saturació (és dir, per eixir-se de l'escala) de l'instrument de medició, es deuen a que el ranc o interval de medició té llímits màxims i mínims constants o un número finito de intensitat intermiges mesurables que depenen de dits extrems. Per tant, en dits escenaris, solament es poden medir l'amplitut màxima d'ona incrementant el llímit superior, i sacrificant el nivell de detall (resolució) per a medir terremots dèbils, o viceversa, mantindre un llímit per a l'amplitut màxima que es detecta que per tant no permet registrar l'intensitat màxima d'un sisme intens en precisió. Inclús per a terremots distants, medir la duració (aixina com l'amplitut) proporciona una millor mida de l'energia total del terremot. La medició de la duració s'incorpora en algunes escales modernes, com Mwpd i mBc.
Les escales Mc generalment medixen la duració o l'amplitut d'una part de l'ona sísmica, la coda. Per a distàncies curtes (menys de 100 km), estes poden proporcionar una estimació ràpida de la magnitut ans que es conega l'ubicació exacta del terremot.
Plantilla:Ancorar Escales de magnitut macrosísmicas
[editar | editar còdic]Les escales de magnitut generalment es basen en la medició instrumental d'algun aspecte de l'ona sísmica segons es registra en un sismograma. A on tals registres no existixen, les magnituts es poden estimar a partir d'informes d'events macrosísmicos tals com els descrits per escales d'intensitat.
Un enfocament per a fer açò (desenrollat per Beno Gutenberg i Charles Richter en 1942) relaciona l'intensitat màxima observada (presumiblement açò és sobre l'epicentre), denotada I0 (capital I, zero subscrit), a la magnitut. S'ha recomanat que les magnituts calculades sobre esta base s'etiqueten com Mw (I0), pero a voltes s'etiqueten en un Mms més genèric.
Un atre enfocament és fer un mapa isosísmico que mostre l'àrea sobre la que es va sentir un determinat nivell d'intensitat. El tamany de el "àrea de feltre" també es pot relacionar en la magnitut (segons el treball de Frankel 1994 i Johnston 1996). Si be l'etiqueta recomanada per a les magnituts derivades d'esta manera és M0 (An), l'etiqueta més comunament vista és Mfa. Una variant, MLa, adaptada a Califòrnia i Hawái, deriva la magnitut local (ML) del tamany de l'àrea afectada per una intensitat donada. MI (lletra mayúscula "I", que es distinguix de la lletra minúscula en La meua) s'ha utilisat per a magnituts de moment estimades a partir de intensitat isoseísmicas calculades per Johnston 1996.
La velocitat màxima de terra (PGV) i l'acceleració de massa màxima (PGA) són medides de la força que causa tremolació de terra destructius. En Japó, una ret d'accelerómetros de moviment fort proporciona senyes de PGA que permeten la correlació específica del lloc en terremots de magnitut diferent. Esta correlació es pot invertir per a estimar la sacsada del sol en eixe lloc per un terremot d'una magnitut donada a una distància determinada. A partir d'est, es pot preparar un mapa que mostre les àrees de possible dany en minuts d'un terremot real.
Plantilla:Ancorar Atres escales de magnitut
[editar | editar còdic]S'han desenrollat o propost moltes escales de magnitut de terremots, i algunes mai varen obtindre àmplia acceptació i varen permanéixer solament com a referències obscures en catàlecs històrics de terremots. S'han utilisat atres escales sense un nom definit, a sovint denominat "el método de Smith (1965)" (o un llenguage similar), i els autors a sovint revisen el seu método. Ademés d'açò, les rets sismológicas varien segons cóm medixen els sismogrames. A on els detalls de cóm s'ha determinat una magnitut són catàlecs desconeguts, s'especificarà l'escala com desconeguda (diversamente Unk, Ukn o UK). En tals casos, la magnitut es considera genèrica i aproximada.
Un cas especial és el catàlec de "Sismicidad de la Terra" de Gutenberg i Richter (1954). Aclamat com una fita com un catàlec global complet de terremots en magnituts calculades uniformement, mai varen publicar els detalls de cóm varen determinar eixes magnituts. En conseqüència, mentres que alguns catàlecs identifiquen estes magnituts com MGR, uns atres usen UK (que significa "método computacional desconegut"). Un estudi posterior va descobrir que la majoria de les magnituts de MGR «són bàsicament Ms per a chocs grans de menys de 40 km, pero són bàsicament mB para grans chocs a profunditats de 40-60 km». Estudis posteriors han trobat que molts dels valors de Ms estan «considerablement sobreestimados».
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ «Cóm reportar correctament un sisme» (en espanyol). Archivat des d'el original, el 2 d'abril de 2016. Consultat el 8 de setembre de 2019.
- ↑ «Terremots: magnitut i intensitat» (en espanyol). Consultat el 8 de setembre de 2019.
- ↑ «atres-Com-entendre-la-gravetat-de-un-terremot-diferencies-entre-magnitut-intensitat-i-tipos-de-tremolació Cóm entendre la gravetat del sisme: diferències entre magnitut, intensitat i tremolació» (en espanyol). Consultat el 8 de setembre de 2019.
- ↑ «Desplaçament permanent i dinàmic generat per la tremolació El Major-Cucapah Mw 7.2, utilisant GPS» (en espanyol). Centre d'Investigació Científica i d'Educació Superior d'Ensenar, Baixa Califòrnia. Consultat el 8 de setembre de 2019.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Escalas de magnitud sísmica» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.