Seismiskie viļņi ir vibrācijas no zemestrīces kas ceļo pa Zemi; tie tiek ierakstīti instrumentos, ko sauc par seismogrāfi. Seismogrāfi reģistrē zigzaga pēdas, kas parāda mainīgo zemes svārstību amplitūdu zem instrumenta. Jutīgus seismogrāfus, kas ievērojami palielina šīs zemes kustības, var atklāt spēcīgas zemestrīces no avotiem jebkur pasaulē. Laiks, atrašanās vietas un lielums zemestrīce var noteikt pēc seismogrāfu staciju reģistrētajiem datiem.
Rihtera lielums mērogs 1935. gadā izstrādāja Kārlis F. Rihters no Kalifornijas Tehnoloģiju institūta kā matemātiska ierīce zemestrīču lieluma salīdzināšanai. Zemestrīces stiprumu nosaka pēc seismogrāfu reģistrēto viļņu amplitūdas logaritma. Iekļautas korekcijas, lai mainītos attālumos starp dažādiem seismogrāfiem un zemestrīču epicentru. Rihtera skalā lielumu izsaka veselos skaitļos un decimāldaļās. Piemēram, mērenai zemestrīcei var aprēķināt 5,3 magnitūdu, bet spēcīgu zemestrīci - kā 6,3 balli. Sistēmas logaritmiskās bāzes dēļ katra vesela skaitļa palielinājums apzīmē desmitkārtīgu izmērīto pieaugumu amplitūda; kā enerģijas aprēķins katrs vesels skaitļa solis lieluma skalā atbilst aptuveni 31 reizes lielāka enerģijas izdalīšanai nekā daudzums, kas saistīts ar iepriekšējo vesela skaitļa vērtību.
Sākumā Rihtera skalu varēja piemērot tikai identiskas ražošanas instrumentu ierakstiem. Tagad instrumenti ir rūpīgi kalibrēti attiecībā pret otru. Tādējādi lielumu var aprēķināt no jebkura kalibrēta seismogrāfa reģistra.
Zemestrīces, kuru intensitāte ir aptuveni 2,0 vai mazāka, parasti sauc par mikroeartrīcēm; cilvēki tos parasti neizjūt, un parasti tos reģistrē tikai vietējos seismogrāfos. Notikumi, kuru magnētiskā vērtība ir aptuveni 4,5 vai lielāka - katru gadu ir vairāki tūkstoši šādu triecienu - ir pietiekami spēcīgi, lai tos varētu reģistrēt jutīgos seismogrāfos visā pasaulē. Lielu zemestrīču, piemēram, 1964. gada Lielās piektdienas zemestrīces Aļaskā, stiprums ir 8,0 vai lielāks. Vidēji katru gadu kaut kur pasaulē notiek viena šāda mēroga zemestrīce. Rihtera skalai nav augšējās robežas. Nesen liela mēroga zemestrīču precīzākai izpētei tika izstrādāta vēl viena skala, ko sauc par momenta magnitūdas skalu.
Richter skala netiek izmantota, lai izteiktu bojājumus. Zemestrīce blīvi apdzīvotā vietā, kas var izraisīt daudzus nāves gadījumus un radīt ievērojamus postījumus ir tāda paša mēroga kā trieciens attālā vietā, kas nedara neko citu kā vien biedēšanu savvaļas dzīvnieki. Cilvēki pat nevar izjust liela mēroga zemestrīces, kas notiek zem okeāniem.
NEIS intervija
Šis ir NEIS intervijas ar Čārlza Rihtera atšifrējums:
Kā jūs ieinteresējāties par seismoloģiju?
CHARLES RICHTER: Tas tiešām bija laimīgs negadījums. Kaltehā es strādāju pie sava Ph. teorētiskajā fizikā Dr. Roberta Millikana vadībā. Kādu dienu viņš mani pasauca savā kabinetā un teica, ka Seismoloģiskā laboratorija meklē fiziķi; šī nebija mana līnija, bet vai mani tas vispār interesēja? Es runāju ar Hariju Vudu, kurš bija atbildīgs par laboratoriju; un tā rezultātā es 1927. gadā pievienojos viņa personālam.
Kādas bija instrumentālās lieluma skalas pirmsākumi?
CHARLES RICHTER: Kad es pievienojos Vuda kunga darbiniekiem, es galvenokārt nodarbojos ar parasto mērīšanas darbu seismogrammas un zemestrīču atrašanās vieta, lai varētu izveidot katalogu par epicentriem un laikiem rašanās. Starp citu, seismoloģija ir parādā lielā mērā neatzītu parādu par Harija O neatlaidīgajiem centieniem. Koks seismoloģiskās programmas ieviešanai Kalifornijas dienvidos. Tajā laikā Vuda kungs sadarbojās ar Maksvelu Alieni vēsturiskā pārskatā par zemestrīcēm Kalifornijā. Mēs ierakstījām septiņās stacijās ar plašu atstatumu, visās ar Wood-Anderson vērpes seismogrāfiem.
Kādas modifikācijas bija saistītas ar mēroga piemērošanu pasaules zemestrīcēm?
CHARLES RICHTER: Jūs pilnīgi pamatoti norādāt uz sākotnējo lieluma skalu, kuru es publicēju 1935. gadā tika izveidots tikai Kalifornijas dienvidiem un konkrētajiem izmantotajiem seismogrāfu veidiem tur. Sistēmas paplašināšana līdz pasaules zemestrīcēm un ierakstiem uz citiem instrumentiem tika sākta 1936. gadā sadarbībā ar Dr. Gūtenbergu. Tas ietvēra virszemes viļņu paziņoto amplitūdu izmantošanu ar aptuveni 20 sekunžu periodiem. Starp citu, parastā skalas mēroga noteikšana manam vārdam ir mazāka par taisnīgumu Liela nozīme, ko Dr. Gūtenbergs spēlēja, paplašinot mērogu, lai to piemērotu zemestrīcēm visās pasaule.
Daudziem cilvēkiem ir nepareizs priekšstats, ka Rihtera lieluma pamatā ir skala 10.
CHARLES RICHTER: Man atkārtoti ir jālabo šī pārliecība. Savā ziņā lielums ietver 10 soļus, jo katrs viena magnitūdas palielinājums apzīmē zemes kustības desmitkārtīgu pastiprinājumu. Bet augšējās robežas izpratnē nav 10 skalas, kā ir intensitātes skalām; Patiešām, es priecājos redzēt presi, kas tagad atsaucas uz atvērto Rihtera skalu. Lieluma skaitļi vienkārši parāda seismogrāfu ieraksta mērījumus - pārliecinieties, ka logaritmisks, bet bez paredzamajiem griestiem. Augstākais līdz šim faktiskajām zemestrīcēm piešķirtais stiprums ir aptuveni 9, bet tas ir ierobežojums Zemes, nevis mērogā.
Pastāv vēl viens izplatīts nepareizs uzskats, ka lieluma skala pati par sevi ir kaut kāds instruments vai aparāts. Apmeklētāji bieži lūgs "redzēt skalu". Viņi ir neapmierināti, atsaucoties uz tabulām un diagrammām, kuras izmanto skalas piemērošanai rādījumiem, kas ņemti no seismogrammām.
Bez šaubām, jums bieži jautā par atšķirību starp lielumu un intensitāti.
CHARLES RICHTER: Tas arī rada lielu apjukumu sabiedrības vidū. Man patīk izmantot analoģiju ar radiopārraidēm. Tas tiek piemērots seismoloģijā, jo seismogrāfi vai uztvērēji reģistrē elastīgo traucējumu viļņus vai radioviļņus, kas izstaroti no zemestrīces avota vai apraides stacijas. Apjomu var salīdzināt ar apraides stacijas jaudu kilovatos. Vietējā intensitāte pēc Merkalli skalas ir salīdzināma ar signāla stiprumu uztvērējā noteiktā vietā; faktiski signāla kvalitāte. Intensitāte, piemēram, signāla stiprums, parasti samazināsies ar attālumu no avota, kaut arī tas ir atkarīgs arī no vietējiem apstākļiem un ceļa no avota uz punktu.
Nesen ir bijusi interese pārvērtēt, ko nozīmē "zemestrīces lielums".
CHARLES RICHTER: Zinātnē rafinēšana ir neizbēgama, ja ilgā laika posmā esat veicis parādības mērījumus. Sākotnējais mērķis bija strikti noteikt instrumentālo novērojumu lielumu. Ja kāds ievieš jēdzienu “zemestrīces enerģija”, tad tas ir teorētiski iegūts lielums. Ja tiek mainīti enerģijas aprēķināšanā izmantotie pieņēmumi, tas nopietni ietekmē gala rezultātu, kaut arī varētu izmantot tos pašus datus. Tāpēc mēs centāmies "zemestrīces lieluma" interpretāciju pēc iespējas ciešāk saistīt ar faktiskajiem instrumentu novērojumiem. Protams, parādījās tas, ka lieluma skala paredzēja, ka visas zemestrīces ir līdzīgas, izņemot nemainīgu mērogošanas koeficientu. Un tas izrādījās tuvāk patiesībai, nekā mēs gaidījām.