بزرگا جانشین ریشتر/ معیار سنجش زلزله‌ها تغییر کرده است

به گزارش خبرنگار گروه علم و آموزش ایرنا، برای اندازه گیری بزرگی زلزله فرمول های مختلف وجود دارد، مشهورترین آن که سال ها به گوش مردم می رسید، مقیاس "ریشتر" است که کلمه "بزرگا" با علامت اختصاری Mw جایگزین آن شد. این جایگزینی به خاطر دقت بیشتر "بزرگا" برای بیان اندازه زلزله بود. چون ریشتر تنها بزرگی زلزله و کانون زلزله را نشان می‌داد.

کمیت انرژی آزاد شده هنگام وقوع زمین لرزه را می توان بر اساس اطلاعات لرزه نگاشت ها اندازه گیری کرد. به منظور اندازه گیری کمیت انرژی رها شده و قدرت زمین لرزه و به دست آوردن معیاری برای مقایسه و سنجش زمین لرزه ها، از مقیاس "بزرگا" و "شدت" استفاده می شود. بر خلاف "شدت"، بزرگی زلزله به فاصله ایستگاه لرزه نگار، تعداد جمعیت و نوع ساختمان بستگی ندارد.

مقیاس آشنا اما کنار گذاشته شده ریشتر (Richter) در سال ۱۹۳۵ به صورت یک معادله توسط چارلز فرانسیس ریشتر و بنوگوتنبرگ تعیین شد و به افتخار یکی از این دو به نام ریشتر نامگذاری شد.

در شرح ساده علت این تغییر معیار و نیز معنای "بزرگا" می توان گفت که بزرگا دقت بیشتری دارد و اینکه ریشتر برای متخصصان زلزله شناس حذف نشده است بلکه تنها یک معیار از معیارهای سنجش زلزله است که بزرگی محلی زلزله را به صورت لگاریتم بیشترین دامنه ثبت شده روی زلزله نگار برحسب میکرون نسبت به دامنه استاندارد و برای فاصله ۱۰۰ کیلومتری از سرچشمه زلزله تعریف می‌کند.

محاسبه ریشتر برای زلزله های کم عمق و با فاصله بین ۱۰ تا ۶۰۰ کیلومتری همچنان کاربرد دارد

مقیاس ریشتر، لگاریتمی است؛ به این معنا که افزایش یک واحد در مقیاس ریشـتر نشان دهنده افزایش ۱۰ واحدی در دامنه موج است. به عبارت دیگر دامنه موج در زمین لرزه ۶ ریشـتری ۱۰ برابر دامنه مـوج زمـین لرزه پنج ریشتری است.

معیار "بزرگا" خود شامل چند دسته می شود؛ مثلا بزرگای محلی یا (ML) بزرگای امواج درونی (Mb) بزرگای امواج سطحی (Ms) و بزرگای گشتاوری (Mw) است.

بزرگای محلی ریشتر، بزرگای موج سطحی و بزرگای موج حجمی، مقیاس های تجربی بر پایه اندازه گیری های ارتعاشات مختلف حرکات زمین توسط دستگاه هستند.

بزرگای محلی دقت بالایی ندارد به این دلایل که معمولاً دستگاه لرزه نگاری که دقیقاً در فاصله ۱۰۰ کیلومتری باشد، وجود ندارد و باید از چند لرزه نگار مختلف استفاده و نتیجه حاصل را تصحیح کرد. بزرگای زمین لرزهایی که به وسیله ایستگاه های مختلف گزارش می شود، معمولاً تا ۰/۵ درجه یا بیشتر اختلاف دارند.

به طور ساده می توان گفت بزرگای محلی (ML) درباره آثار زمین لرزه بر جوامع بشری مانند تخریب ساختمان ها اطلاعات نمی دهد. از آنجا که در زمین لرزه های بزرگ، بیشتر انرژی توسط امواج فرکانس پایین آزاد می شود، بزرگای محلی دچار اشکال خواهد شد.

برای زمین لرزه های قوی، خصوصیات اندازه گیری شده لرزش زمین از حساسیت کمتری نسبت به زمین لرزه های کوچک برخوردار است در این حالت وقتی فرکانس های زمین لرزه بالاتر از حدی باشد که دیگر نمی توان آنها را با مقیاس بزرگای محلی‏، بزرگی امواج درونی  و بزرگی امواج سطحی‏ اندازه گیری کرد، این پدیده "اشباع شدن" نامیده می شود.

بزرگی گشتاوری (Mw)  moment magnitude scale

اگر چه مقیاس های قبلی، انرژی آزاد شده زمین لرزه و قدرت آن را نشان می دهند، ولی قادر به توصیف وسعت و گستردگی زمین لرزه نیستند و برای زمین لرزه های بزرگ اشباع می شوند. در این میان بهترین مقیاس آن است که سطح شکست و میزان لغزش گسل را نشان بدهد و وابسته به دامنه موج خاصی نباشد و هرگز اشباع هم نشود.

بزرگی گشتاوری (Mw) تنها مقیاس از گروه "بزرگا" است که اشباع شدن ندارد و در اندازه گیری زمین لرزه های بـزرگ در آن پدیده اشباع به وجود نمی آید. علـت آن است که این مقیاس بر اساس نیروهایی که به دامنه امواج بستگی ندارد و در محل گسیختگی گسل باعث زمین لرزه می شوند، طراحی شده است. بزرگی گشتاوری، نمایش اندازه کل یک زمین لرزه است کـه به طور مستقیم با انرژی آزاد شده در هنگام وقوع زمین لرزه مرتبط است.

بزرگای "مدت" هم یک مقیاس برای اندازه گیری سریع زمین لرزه های کوچک است که اندازه آنها کمتر از ۳ بزرگا باشد و بر اساس مدت کل زمین لرزه بر حسب ثانیه، یک بزرگی به آن منسوب می شود. این مقیاس بیشتر برای زلزله شناسـان اهمیت دارد ولی برای مهندسان کاربردی ندارد. زیرا لرزه های کمتر از سه بزرگا توسط انسان احساس نمی شود و طبعا به ساختار زندگی بشر مثل ساختمان ها آسیبی نمی رساند.

هر قدر زمین لرزه سطحی تر باشد، شدت آن هم زیادتر است. در دو زلزله برابر، آنکه در عمق پنج کیلومتری زمین رخ داده، شدیدتر از آن است که در عمق ۱۰ کیلومتری رخ داده است و نیز شدیدتر احساس می شود. همچنین در سطح زمین بعضی از سنگ ها، مانند رسوبات درشتدانه، نقش هدایت امواج را دارند یا باعث تشدید زمین لرزه می شوند. در صورتی که رسوبات نرم و ریزدانه جاذب انرژی زمین لرزه بوده و باعث کم شدن انرژی و بالطبع میزان خرابی ها خواهند بود.

بنابراین وقتی در اخبار می شنوید زمین لرزه ای به بزرگای چهار، منطقه‌ای را لرزاند به کلمه ریشتر فکر نکنید زمین لرزه ها چند سالی است که ریشتر را ترک کرده و با بزرگا می آیند.