Zemestrīces intensitātes mērīšana, izmantojot seismiskos svarus

Pirmais mērīšanas rīks, kas izgudrots zemestrīces bija seismiskās intensitātes skala. Šī ir aptuvena skaitliskā skala, lai aprakstītu, cik stipra zemestrīce ir vietā, kur jūs stāvat - cik slikta tā ir "skalā no 1 līdz 10."

Nav grūti nākt klajā ar aprakstu komplektu 1. intensitātei (“Es tik tikko to varēju sajust”) un 10. apzīmējumam (“Viss ap mani nokrita!”) Un starp tām esošajām gradācijām. Šāda veida skala, kad tā ir rūpīgi izstrādāta un konsekventi piemērota, ir noderīga, kaut arī tā pilnībā balstās uz aprakstiem, nevis uz mērījumiem.

Zemestrīces mērogi (zemestrīces kopējā enerģija) nāca vēlāk, pateicoties daudzajiem sasniegumiem seismometru jomā un gadu desmitiem ilgas datu vākšanas. Kaut arī seismiskais lielums ir interesants, seismiskā intensitāte ir svarīgāka: tas attiecas uz spēcīgajām kustībām, kas faktiski ietekmē cilvēkus un ēkas. Intensitātes kartes tiek vērtētas par tādām praktiskām lietām kā pilsētas plānošana, būvnormatīvi un ārkārtas reaģēšana.

Ir izstrādāti desmiti seismiskās intensitātes skalas. Pirmos, kurus plaši izmantoja, izveidoja Mišela de Rossi un Fransuā Forels 1883. gadā, un pirms seismogrāfu izplatīšanas

Japānā Fusakichi Omori izstrādāja skalu, pamatojoties uz tur esošo konstrukciju veidiem, piemēram, akmens laternām un budistu tempļiem. Septiņu punktu Omori skala joprojām ir Japānas Meteoroloģijas aģentūras oficiālās seismiskās intensitātes skalas pamatā. Citas skalas sāka lietot daudzās citās valstīs.

Itālijā desmit punktu intensitātes skala, kuru 1902. gadā izstrādāja Džuzepe Mercalli, tika pielāgota pēc kārtas cilvēkiem. Kad H. O. Vuds un Frenks Neimans tulkoja vienu versiju angļu valodā 1931. gadā, viņi to sauca par Modificēto Mercalli skalu. Kopš tā laika tas ir bijis Amerikas standarts.

Modificēta Mercalli skala sastāv no aprakstiem, kas svārstās no nekaitīgā ("I. Nav jūtams, izņemot tikai dažus ") līdz drausmīgajam (" XII. Bojājumi kopā... Objekti, kas izmesti gaisā "). Tas ietver cilvēku izturēšanos, māju un lielāku ēku reakciju un dabas parādības.

Piemēram, cilvēku reakcija svārstās no tik tikko kā zemes kustības sajūtas I intensitātē līdz visiem, kas skrien ārā VII intensitātē, ar tādu pašu intensitāti, kādā skursteņi sāk izlauzties. VIII intensitātes apstākļos no zemes tiek izvadītas smiltis un dubļi, un apgāžas smagas mēbeles.

Pārveidojot ziņojumus par cilvēkiem konsekventās kartēs, šodien notiek tiešsaistē, taču agrāk tas bija diezgan darbietilpīgs. Zemestrīces laikā zinātnieki cik ātri vien varēja savākt intensitātes pārskatus. Pasta pastnieki Amerikas Savienotajās Valstīs nosūtīja valdībai ziņojumu katru reizi, kad notika zemestrīce. Privātie pilsoņi un vietējie ģeologi rīkojās tāpat.

Ja esat gatavībā zemestrīcei, apsveriet iespēju uzzināt vairāk par to, ko dara zemestrīces izmeklētāji, lejupielādējot to oficiālā lauka rokasgrāmata. Pēc šiem ziņojumiem ASV ģeoloģijas dienesta izmeklētāji pēc tam veica intervijas ar citiem liecinieki eksperti, piemēram, būvinženieri un inspektori, lai palīdzētu viņiem kartēt līdzvērtīgas zonas intensitāte. Galu galā tika pabeigta un publicēta kontūru karte, kurā parādītas intensitātes zonas.

Intensitātes kartē var parādīt dažas noderīgas lietas. Tas var iezīmēt kļūmi, kas izraisīja zemestrīci. Tas var parādīt arī neparasti spēcīgas drebēšanas vietas tālu no vainas. Šīs "sliktā grunts" zonas ir svarīgas, piemēram, zonējot vai plānojot katastrofas vai izlemjot, kur novirzīt lielceļus un citu infrastruktūru.

1992. gadā Eiropas komiteja izveidoja seismiskās intensitātes skalas precizēšanu, ņemot vērā jaunās zināšanas. Jo īpaši mēs esam daudz iemācījušies, kā dažāda veida ēkas reaģē uz drebēšanu - faktiski mēs pret tām varam izturēties kā pret amatieru seismogrāfiem.

1995. gadā visā Eiropā plaši tika pieņemta Eiropas makrodeismiskā skala (EMS). Tam ir 12 punkti, tādi paši kā Mercalli skalai, taču tas ir daudz detalizētāks un precīzāks. Tajā ir, piemēram, daudz bojātu ēku attēlu.

Vēl viens sasniegums bija spēja piešķirt intensitātei grūtākus skaitļus. EMS ietver īpašas zemes paātrinājuma vērtības katram intensitātes rangam. (Tāpat kā jaunākā Japānas skala.) Jauno skalu nevar iemācīt vienā laboratorijas vingrinājumā, kā tas tiek mācīts Mercalli skalā Amerikas Savienotajās Valstīs. Bet tie, kas to apgūst, būs labākie pasaulē, iegūstot labus datus no gruvešiem un neskaidrībām par zemestrīces sekām.

Zemestrīču izpēte katru gadu kļūst sarežģītāka, un, pateicoties šiem sasniegumiem, vecākās pētījumu metodes darbojas labāk nekā jebkad agrāk. Jaukās mašīnas un tīri dati nodrošina labu fundamentālo zinātni.

Bet viens liels praktiskais ieguvums ir tas, ka mēs varam kalibrēt visa veida zemestrīces postījumus pret seismogrāfu. Tagad mēs varam iegūt labu informāciju no cilvēku ierakstiem, kur un kad nav seismometru. Zemestrīču intensitāti var novērtēt visā vēsturē, izmantojot vecos ierakstus, piemēram, dienasgrāmatas un avīzes.

Zeme ir lēni kustīga vieta, un daudzviet tipisks zemestrīces cikls ilgst gadsimtiem ilgi. Mums nav gadsimtiem ilgi jāgaida, tāpēc ticamas informācijas iegūšana par pagātni ir vērtīgs uzdevums. Senie cilvēku ieraksti ir daudz labāki nekā nekas, un dažreiz tas, ko mēs uzzinām par pagātnes seismiskajiem notikumiem, ir gandrīz tikpat labs kā tur, kur ir seismogrāfi.