Eduscience

Eduscience

Skala Richtera, Mercallego czy EMS-98? Która z nich najlepiej oddaje powagę sytuacji w chwili, gdy kulę ziemską przebiegają dreszcze?

Rozwój sejsmologii nie byłby możliwy, gdyby nie dało się klasyfikować trzęsień ziemi pod względem ich siły i spowodowanych zniszczeń. w mediach najczęściej słyszy się o skali Richtera, która powstała w 1935 roku a dzisiaj jest używana głównie przez dziennikarzy. Opiera się ona na pomiarze amplitudy drgań w czasie wstrząsu. Niewiele mówi jednak o zniszczeniach, które zależą od czterech głównych czynników:

  • odległości od epicentrum,
  • głębokości wystąpienia zjawiska
  • rodzaju skał, w których doszło do wstrząsu (luźne czy twarde)
  • mechanizmu, czyli sposobu i kierunku rozrywu skał oraz przesunięcia mas skalnych na uskoku

Dla przykładu: trzęsienie ziemi o sile np. 6 w skali Richtera może spowodować niewielkie zniszczenia, jeśli wystąpiło z dala od terenów zabudowanych, albo ognisko leżało w głębszych warstwach skorupy ziemskiej. Gdyby jednak uskok znajdował się pod centrum miasta, na pewno wiele zabudowań by ucierpiało.

Dlatego w sejsmologii stosuje się skalę intensywności. W XX wieku przyjęto używanie dwunastostopniowej skali Mercallego (oryginalna – z 1887 r., zmodyfikowana w 1931), która opisuje zniszczenia na danym terenie spowodowane wstrząsami. Dla powyższego przykładu mieszkańców miasta bardziej interesowałby stopień w skali Mercallego w ich okolicy niż sama siła wstrząsu w epicentrum.

W roku 1998 Europejska Komisja Sejsmologiczna uchwaliła jako obowiązującą skalę intensywności o nazwie EMS-98 (European Macroseismic Scale). Bazuje ona na zmodyfikowanej skali Mercallego, jednak różni się od niej sposobem definicji poszczególnych stopni. Zmiany te wprowadzono, aby dostosować skalę do elementów występujących we współczesnym otoczeniu: np. trudno jest dziś odnosić intensywność do sposobu zachowania zwierząt pociągowych, a takie odniesienie występuje w skali Mercallego. Stopnie skal Mercallego i EMS-98 są współmierne, a tej pierwszej nadal używa się w wielu krajach, np. w Stanach Zjednoczonych. Skalę EMS-98 została opisana poniżej. w oficjalnej wersji poszczególne stopnie posiadają nazwy, jednakże nie istnieje ich oficjalne polskie tłumaczenie, a różne występujące tłumaczenia nie są ze sobą zgodne.

 

Skala intensywności EMS-98, wersja skrócona:

  1. Rejestrowane tylko przez aparaturę
  2. Drgania odczuwane przez pojedyncze osoby w spoczynku, na ogół na wyższych piętrach budowli
  3. Drgania odczuwane przez nieliczne osoby przebywające wewnątrz budynków. Osoby w spoczynku mogą odczuwać kołysanie
  4. Drgania odczuwane przez nieliczne osoby na zewnątrz i przez większość osób znajdujących się wewnątrz budynków. Mogą drżeć szyby, poruszać się drzwi i okna, zakołysać się przedmioty wiszące
  5. Drgania zauważane przez wiele osób znajdujących się na zewnątrz. Wewnątrz pomieszczeń odczuwane powszechnie. Potrafi budzić śpiących. Budynki drżą, zawieszone przedmioty kołyszą się. Małe przedmioty mogą się przesunąć
  6. Odczuwane powszechnie. Meble przesuwają się, niektóre przedmioty spadają z półek. z budynków może odpadać tynk i mogą się pojawić zarysowania ścian
  7. Znaczne szkody w mieszkaniach wskutek spadania, przewracania i rozbijania się różnych przedmiotów. Lekkie uszkodzenia budynków: małe szczeliny w ścianach, odpadanie tynków, uszkodzenia kominów, pęknięcia ścian działowych.
  8. Wiele domów doznaje pęknięć ścian. Niektóre domy doznają poważnych uszkodzeń ścian, mogą się zawalić wieże i kominy a nawet stare, słabo konserwowane budowle. Niektóre osoby odczuwają trudności z zachowaniem równowagi
  9. Słabsze budowle ulegają całkowitemu zawaleniu. Silniejsze budynki doznają poważnych uszkodzeń i mogą się zawalić częściowo
  10. Większość budynków ulega zawaleniu. Nawierzchnie dróg, szyny kolejowe i mosty doznają uszkodzeń.
  11. Większość budynków ulega zawaleniu, w tym nawet niektóre o specjalnie mocnej konstrukcji. Zniszczeniu ulegają wały ziemne, rurociągi, szyny kolejowe, drogi. Mogą wystąpić zmiany topograficzne
  12. Wszystkie konstrukcje ulegają zniszczeniu. Dochodzi do zmian w topografii terenu, w szczególności w sieci wodnej, w tym także wodach podziemnych.

 

Tekst:

Grzegorz Lizurek

 

Źródło:

Wiejacz P., Lizurek G., Sejsmologia nauka nie zawsze rozumiana. Fizyka w Szkole nr 2, Warszawa, 2012

Galeria zdjęć

Co ma tundra do dwutlenku węgla?

Tundra to przykład biomu, czyli obszaru o określonym świecie roślinnym i zwierzęcym w danej strefie klimatycznej. Występuje głównie na półkuli północnej na obszarze Arktyki i pokrywa ok. 20% powierzchni Ziemi.

Czytaj więcej