Măsurarea intensităților cutremure cu ajutorul scărilor seismice

Primul instrument de măsurare inventat pentru cutremure a fost scara intensității seismice. Aceasta este o scară numerică aproximativă pentru a descrie cât de sever este un cutremur în locul în care stai, cât de rău este „pe o scară de la 1 la 10”.

Nu este greu să vină cu un set de descrieri pentru intensitatea 1 („Abia puteam să-l simt”) și 10 („Totul din jurul meu a căzut!”) Și gradațiile între ele. O scară de acest fel, atunci când este realizată cu atenție și aplicată în mod consecvent, este utilă, chiar dacă se bazează în întregime pe descrieri, nu pe măsurători.

Scările de amploare ale cutremurului (energia totală a unui cutremur) au venit ulterior, rezultat al multor progrese în seismometre și decenii de colectare a datelor. În timp ce amploarea seismică este interesantă, intensitatea seismică este mai importantă: este vorba despre mișcările puternice care afectează de fapt oamenii și clădirile. Hărțile de intensitate sunt apreciate pentru lucruri practice, precum planificare urbană, coduri de construcție și răspunsuri de urgență.

Spre Mercalli și dincolo

Zeci de cântare de intensitate seismică au fost concepute. Primul care a fost utilizat pe scară largă a fost făcut de Michele de Rossi și Francois Forel în 1883 și înainte ca sismografele să fie răspândite, scara Rossi-Forel a fost cel mai bun instrument științific pe care l-am avut. A folosit cifre romane, de la intensitatea I la X.

În Japonia, Fusakichi Omori a dezvoltat o scară bazată pe tipurile de structuri de acolo, cum ar fi felinarele de piatră și templele budiste. Scara Omori în șapte puncte este în continuare pe baza scării oficiale a intensității seismice a Agenției Meteorologice Japoneze. Alte scări au fost utilizate în multe alte țări.

În Italia, o scară de 10 puncte de intensitate dezvoltată în 1902 de Giuseppe Mercalli a fost adaptată de o succesiune de oameni. Când H. O. Wood și Frank Neumann au tradus o versiune în engleză în 1931, au numit-o scara Mercalli modificată. Acesta a fost standardul american de atunci.

Scala Mercalli modificată constă în descrieri care variază de la inofensiv („I. Nu sunt resimțite decât de puțini”) până la terifiant („XII. Daune totale ... Obiecte aruncate în sus în aer”). Include comportamentul oamenilor, răspunsurile caselor și clădirilor mai mari și fenomenele naturale.

De exemplu, răspunsurile oamenilor variază de la mișcarea la sol a intensității I la toți cei care circulă în aer liber la intensitatea VII, aceeași intensitate la care coșurile încep să se rupă. La intensitatea VIII, nisipul și noroiul sunt expulzate de pe sol și răsturnarea de mobilier grea.

Cartografierea intensității seismice

Transformarea rapoartelor umane în hărți consistente se întâmplă astăzi online, dar era destul de laborioasă. În urma unui cutremur, oamenii de știință au colectat rapoarte despre intensitate cât de repede au putut. Postmasterii din Statele Unite au trimis guvernului un raport de fiecare dată când s-a izbit un cutremur. Cetățenii privați și geologii locali au procedat la fel.

Dacă sunteți în pregătirea pentru cutremur, luați în considerare să aflați mai multe despre ce fac anchetatorii cutremur, descărcând manualul lor oficial de câmp. Cu aceste rapoarte în mână, anchetatorii Studiului Geologic din SUA au intervievat apoi alți martori experți, cum ar fi ingineri de construcții și inspectori, pentru a-i ajuta să mapați zonele cu intensitate echivalentă. În cele din urmă, o hartă de contur care arată zonele de intensitate a fost finalizată și publicată.

O hartă a intensității poate arăta câteva lucruri utile. Poate delimita defectul care a provocat cutremurul. De asemenea, poate afișa zone de zguduire neobișnuit de puternice, departe de defect. Aceste zone de „teren neplăcut” sunt importante atunci când vine vorba de zonare, de exemplu, sau de planificare a dezastrelor sau de a decide unde să se orienteze autostrăzile și alte infrastructuri.

avans

În 1992, un comitet european și-a propus să perfecționeze scala de intensitate seismică în lumina noilor cunoștințe. În special, am învățat foarte multe despre modul în care diferitele tipuri de clădiri răspund la efectul de agitare, le putem trata ca pe seismografii amatori.

În 1995, scala europeană de macroseism (SME) a ​​fost adoptată pe scară largă în toată Europa. Are 12 puncte, la fel ca scara Mercalli, dar este mult mai detaliat și precis. Acesta include multe imagini cu clădiri deteriorate, de exemplu.

Un alt avans a fost acela de a putea atribui numere mai dure intensităților. EMS include valori specifice de accelerație la sol pentru fiecare rang de intensitate. (La fel și cea mai recentă scară japoneză.) Noua scară nu poate fi predată într-un singur exercițiu de laborator, așa cum se predă scara Mercalli în Statele Unite. Dar cei care îl vor stăpâni vor fi cei mai buni din lume în extragerea de date bune din dărâmăturile și confuzia ulterioară unui cutremur.

De ce metodele de cercetare vechi sunt încă importante

Studiul cutremurelor devine mai sofisticat în fiecare an și datorită acestor progrese, cele mai vechi metode de cercetare funcționează mai bine ca niciodată. Mașinile frumoase și datele curate fac o bună știință fundamentală.

Dar un mare beneficiu practic este că putem calibra tot felul de daune cutremure împotriva seismografului. Acum putem extrage date bune din înregistrările umane unde și când nu există seismometre. Intensitățile pot fi estimate pentru cutremure în toată istoria, folosind înregistrări vechi precum jurnale și ziare.

Pământul este un loc cu mișcare lentă și, în multe locuri, ciclul tipic al cutremurului durează de secole. Nu avem secole de așteptat, așa că obținerea de informații fiabile despre trecut este o sarcină valoroasă. Înregistrările umane antice sunt mult mai bune decât nimic și, uneori, ceea ce învățăm despre evenimentele seismice din trecut este aproape la fel de bun ca să avem seismografele acolo.