Mi odlično znamo kad je zemljotres. Sve se trese oko nas. Posle na televiziji čujemo da je zemljotres bio neke snage izražene u Rihterima ili čujemo od nekog da pominje da je to isto kao i ovoliko u Merkalijima. Obično se pominje da se na Rihterovu vrednost dodaje 2 ili 3 i dobije se Merkalijeva vrednost. Da li je u stvari sve to tačno?
Prvo da se upoznamo sa istorijom učenja o zemljotresima. Ljudi su od uvek beležili i pokušavali da otkriju sta se to zapravo dešava sa zemljom kad se trese. Primećeno je da se po nekad trese manje, a po nekad vise, ali koliko je to u nekim jedinica? Kako da znamo koji je jači, a koji slabiji od dva slična zemljotresa? Svima nam je naširoko poznata Rihterova skala. Isto toliko poznata je i Merkalijeva. Rihterova skala je dobila ime po američkom seizmologu i fizičaru Čarlsu Francisu Rihteru.
U vreme kada je Rihter počeo saradnju sa Gutenbergom, jedini način za očitavanje snage zemljotresa je bila skala razvijena 1902. godine od strane italijanskog svestenika i geologa Djuzepe Merkalija. Merkalijeva skala ima klasifikaciju snage od 1 do 12 opisujuci na svakom stepenu kako se ponašaju kuce, zgrade i ljudi. Jedan evidentni problem kod Merkalijeve skale je taj sto se oslonjen samo na subjektivni osećaj ljudi. Nisu sve zgrade isto napravljene, pa i s'tim u vezi neće sve zgrade isto reagovati na potres. Merkalijeva skala takođe ne može odrediti snagu zemljotresa koji je daleko od naseljenog mesta i gde nije bilo ljudi u trenutku potresa.
Rihter i Gutenberg su razvili skalu za očitavanje snage zemljotresa u hipocentru koja se zove Rihterova skala. Rihter je za očitavanje snage potresa koristio seizmogram. To je instrument koji je obično kao rolna papira koja je postavljena na stalno mesto i klatna koji registruje potrese i iscrtava krivu na papiru kako se kreće tlo. Skala za merenje snage potresa uzima u obzir udaljenost instrumenta od epicentra zemljotresa, odnosno tačke na zemlji iznad hipocentra. Rihter je izabrao termin magnituda da opiše snagu zemljotresa. (U astronomiji se termin magnituda koristi u opisu jačine svetlosti neke zvezde).
Gutenberg je predložio da skala za očitavanje zemljotresa bude logaritamska, tako da bi zemljotres od 7 stepeni po Rihhteru bio 10 puta jači od zemljotresa od 6 stepeni, taj 100 pita jači od zemljotresa koji je 5 stepeni, a taj 1000 puta jači od zemljotresa snage 4 stepeni. Logaritamska skala magnitude potresa se ne zavrsava na 9. ili 10. stepenu, ali nije registrovan jači zemljotres od 9.3 stepeni po Rihteru, pa se ta vrednost uzima kao maksimalna. Definicija rihterove skale bi bila:
Rihterova skala magnitude potresa, poznata i kao skala lokalne magnitude, ML, koristi se kao mera količine oslobođene energije u hipocentru, prilikom nastanka zemljotresa. To je logaritamska skala, određena na osnovu računanja logaritma horizontalne amplitude najvećeg pomeraja i nulte amplitude, na horizontalnom torzionom seizmometru tipa Vud-Anderson.
Amlituda A0 je generalizovana funkcionalna zavisnost amplitude od epicentralnog rastojanja, koja je izvedena tako da za epicentralno rastojanje od 100 km, zemljotres nulte magnitude rezultira ekvivalentnom maksimalnom amplitudom od 1 μm na standardnom seizmografu, koji je koristio Rihter.
Postoji i empirijska metoda za računanje magnitude ML. Definicija se zasniva na korelacionoj analizi maksimalnih amplituda seizmočkih talasa registrovanjih kod većeg broja zemljotresa, kao i odgovarajućih podataka o magnitudi sračunatoj za iste zemljotrese na osnovu registracija na standardnim seizmogramima. Izraz takve empirijske formule glasi:
Gde su Amax – maksimalna amplituda transverzalnih seizmičkih talasa, T period tog talasa, f(Δ) - kalibraciona funkcija koja zavisi od rastojanja od epicentra, Δ, seizmološke stanice, a utvrđuje se empirijski formulom:
f(Δ) = a0 + a1log(Δ)
Postoje mnogo različitih vrsta potresa, tako da ne možemo o njima pričati samo na osnovu toga da li se tlo pomera ili ne. Postoje horizontalna i vertikalna pomeranja tla. Originalno, magnituda je određena na osnovu horizontalnih pokreta zemlje, zbog toga što su seizmološke stanice posedovale seizmograme koji mere samo horizontalne pomeraje. Međutim, površinski talasi koji su registrovani ovim instrumentima, sastojali su se od Lavovih i Rejlijevih talasa, što komplikuje teorijski prikaz zapisa seizmograma. Seizmometri, koji služe za registraciju vertikalnih pomeraja, registruju samo Rejlijeve talase, pa je tako definicija magnitude površinskih talasa postala bazirana na vertikalnoj komponentni pomeraja.
Sve u svemu, svaki zemljotres oslobodi neku energiju. Da biste lakše razumeli silu koja se utrosi prilikom jednog zemljotresa, evo tabele koja pokazuje orijentacioni ekvivalnet u eksplozivu.
|
Magnituda
|
TNT
|
Primer
|
|
-1.5
|
170g
|
|
|
1.0
|
32kg
|
|
|
1.5
|
178kg
|
|
|
2.0
|
1t
|
|
|
2.5
|
5.6t
|
|
|
3.0
|
32t
|
|
|
3.5
|
178t
|
|
|
4.0
|
1000t
|
Energija male nuklearne bombe.
|
|
4.5
|
5100t
|
|
|
5.0
|
32000t
|
|
|
5.5
|
80000t
|
|
|
6.0
|
1*106t
|
Malo slabije od atomske bombe bačene na Nagasaki. (21 kilotona)
|
|
6.5
|
5*106t
|
|
|
7.0
|
32*106t
|
|
|
7.5
|
160*106t
|
|
|
8.0
|
1*109t
|
Zemljotres u San Francisku iz 1906. godine.
|
|
8.5
|
5*109t
|
Najveća ikad ostvarena nuklearna eksplozija (Termonuklearna bomba "Car").
|
|
9.0
|
32*109t
|
Zemljotres u Čileu iz 1960. godine.
Zemljotres u Japanu 11. 3. 2011. |
|
10
|
1*1012t
|
Još uvek nije zabeležn zemljotres ove jačine.
|
|
12
|
160*1012t
|
Količina energije koja nam stiže sa Sunca u toku samo jednog dana.
Približno oslobođenoj energiji prilikom udara asteroida u Jukatan pre 65 mil. godina. |
Merkalijeva skala je subjektivna ili osećajna skala i ona ima ovakav oblik:
|
Kategorija
|
Naziv
|
Ubrzanje(mm/s2)
|
Opis
|
|
1
|
Mikroseizmički
|
< 2.5
|
Registruju ih jedino seizmički aparati. Ne izazivaju nikakva razaranja.
|
|
2
|
Veoma slabi
|
2.5 - 5
|
Mogu se osetiti samo u potpunoj tišini, na najvišim spratovima visokih zgrada.
|
|
3
|
Slabi
|
5 - 10
|
Jedva primetni potresi. Većina ljudi ih uopšte i ne primeti.
|
|
4
|
Umereni
|
10 - 25
|
Na otvorenom su gotovo neprimetni, ali ih u kućama primeti većina ljudi. Izazivaju krckanje nameštaja i pomeranje lustera. Slični su prolasku teškog kamiona preko kaldrme.
|
|
5
|
Osetni
|
25 - 50
|
Primetni su i na otvorenom i u kućama. Napolju se može primetiti ljuljanje tanjih grana na drveću a u zgradama se ljuljaju lusteri i zaustavljaju satovi sa klatnom.
|
|
6
|
Jaki
|
50 - 100
|
Nikad ne ostanu neprimećeni. Ne izazivaju značajnija oštećenja, najčešće ništa ozbiljnije od odpadanja maltera.
|
|
7
|
Veoma jaki
|
100 - 250
|
Izazivaju štetu na slabim građevinama. Na prosečnim zgradama mogu da se pojave manje pukotine, padanje maltera i gipsanih ukrasa sa plafona. Ponekad mogu da pokrenu klizišta ili odrone. Na rekama i jezerima uzrokuju intenzivno talasanje.
|
|
8
|
Rušilački
|
250 - 500
|
Mogu da sruše ili oštete i savremeno građene zgrade, fabričke dimnjake, kamene ograde, itd. Na tlu nastaju pukotine, lome se slabije grane sa drveća.
|
|
9
|
Pustošni
|
500 - 1000
|
Izazivaju rušenja i znatna oštećenja većine savremenih zgrada. Javljaju se oštećenja i na aseizmičkim objektima.
|
|
10
|
Uništavajući
|
1000 - 2500
|
Zgrade se ruše do temelja. Pojavljuju se deformacije tla. Krive se železničke šine. Prekidaju se vodovodne i kanalizacione cevi. Ruše se mostovi i dobro građene drvene zgrade. Nastaju velika klizišta i odroni. Izliva se voda iz reka i jezera.
|
|
11
|
Katastrofalni
|
2500 - 5000
|
Dolazi do drastičnog krivljenja železničkih šina. Ruše se brane, nosači mostova, i skoro svi kameni objekti. U tlu nastaju velike pukotine. Podzemni cevovodi bivaju uništeni.
|
|
12
|
Ekstremno katastrofalni
|
5000 <
|
Objekti bivaju odbačeni u vazduh. Ruše se sve ljudske građevine. Menja se reljef.
|
KOJI TELESKOP DA KUPIM?
