Sendu inn spurningu

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Eru til fleiri en einn kvarði til að ákvarða stærð jarðskjálfta?

Hægt er að skilgreina stærð jarðskjálfta á ýmsan veg og hafa margir stærðarkvarðar verið notaðir til að ákvarða hana. Til eru kvarðar sem nota útslagsstærð (ML) en það er hin upphaflega stærð jarðskjálfta samkvæmt skilgreiningu Richters, rúmbylgjustærð (mb), yfirborðsbylgjustærð (Ms), varandastærð (M$\tau$) og vægisstærð (MW). Hér á eftir er gerð nánari grein fyrir því hvernig þessar stærðir eru fundnar.

Jarðskjálftinn í Chile árið 2010 mældist með vægisstærðina 8,8 MW.

Útslagsstærðin er oftast skilgreind með líkingunni

ML = log A + a*log$\Delta$ + b

Þar sem $\Delta$ er fjarlægð mælistöðvar frá upptökum jarðskjálftans í kílómetrum en a og b eru stöðvarfastar, það er einkennandi tölustærðir fyrir hverja mælistöð (Richter, 1958). Fyrir skjálftamælistöðvar í Suður-Kaliforníu virðist til dæmis eftirfarandi jafna gefa góðar niðurstöður: (Kanai, 1960)

ML = log A + 3*log$\Delta$- 2,92

Rúmbylgjustærðin mb (táknuð með litlum bókstaf) er hins vegar skilgreind sem

mb = log A - log T + f($\Delta$,h) + Cs + Cr

Hún byggir á stærsta útslagi P-bylgju, A, sem borist hefur að mestu gegnum möttul jarðar. T táknar sveiflutíma bylgjunnar sem notuð er, f er tölugildi sem er flett upp í sérstökum töflum og háð fjarlægð í kílómetrum frá skjálftaupptökum, $\Delta$, og dýpi þeirra í kílómetrum, h. Cs og Cr eru leiðréttingarfastar sem ákvarðaðir eru annars vegar fyrir upptakasvæði viðkomandi skjálfta og hins vegar fyrir mælistaðinn. Stofnanir sem fylgjast með skjálftavirkni í heiminum, svo sem International Seismological Centre (ISC) í Edinborg og United States Geological Survey (USGS), ákvarða og greina frá rúmbylgjustærð flestra skjálfta sem eru stærri en mb=4,5.

Yfirborðsbylgjustærðin (Ms), byggir á útslagi yfirborðsbylgna af tiltekinni tíðni, venjulega í kringum 0,05Hz, $\Delta$ er fjarlægð í kílómetrum, og Cs og Cr eru sem fyrr stöðvafastar.

Ms = log A + 1,66 log $\Delta$ + Cs + Cr

Oftast eru Rayleigh-bylgjur notaðar í þessu skyni. Þær tvístrast skjótt og því er hægt að velja þá bylgjutíðni sem hagkvæmt er að nota. Frá árinu 1960 hefur verið lögð áhersla á að ákvarða yfirborðsbylgjustærð sem flestra skjálfta. Í skjálftalistum frá ISC og USGS er yfirleitt að finna Ms-stærð fyrir skjálfta stærri en Ms=5.

Mynd af Rayleigh-bylgju.

Varandastærð (M$\tau$) er fundin út frá varanda ($\tau$) hreyfingarinnar á skjálftariti. Hann er mælikvarði á það hversu lengi tiltekinn jarðskjálfti stendur yfir á ákveðnum stað. Ýmsar skilgreiningar á hugtakinu varandi hafa verið notaðar. Markmið þeirra er að hann sýni það tímabil þegar orka jarðskjálftans er mest. Algengt er að miða við að 80-90% af heildarorku skjálftans komi fram innan tímalengdar varandans. Upphaf og endalok jarðskjálftans, þegar hann er að byrja og síðan að deyja úr (P-bylgjur og yfirborðsbylgjur), lenda þá gjarnan utan þess tímabils sem varandinn afmarkar.

M$\tau$ = C1 log $\tau$ + C2

C1 og C2 eru stöðvarfastar. Varandastærð er einkum gagnleg þegar notaðir eru hliðrænir skjálftamælar með litlu mælisviði. Útslag mettast þá fljótt, mælirinn „slær í botn“ en varandi verður ekki fyrir áhrifum. Stærðarkvarðar af þessu tagi voru mikið notaðir frá því að þétt jarðskjálftamælanet komu til sögunnar um 1970 og áður en stafræn skráning hófst um 1990. Stærðir jarðskjálfta í Skjálftabréfi Raunvísindastofnunar og Veðurstofunnar 1975-1990 eru til dæmis oftast af þessu tagi.

Skjálftavægið M0 þykir heppilegri kennistærð fyrir jarðskjálfta en stærð hans. (Það segir til um þá krafta sem eru að verki í upptökum skjálfta og er tengt þeirri orku sem leysist úr læðingi, þegar sprunguflöturinn hrökk til.) Vægið má því tengja beint við eðlisfræðileg ferli í upptökum skjálftans, andstætt stærðinni. Vægið hefur því verið notað til að skilgreina nýja tegund stærðarkvarða, svokallað vægisstærð jarðskjálfta. Hún er fundin út frá skjálftavæginu með eftirfarandi jöfnu

MW = 2/3 log M0 – 6,0

Vægisstærð er nú notuð í auknum mæli víða um heim. Stofnanir eins og ISC og USGS ákvarða vægisstærð fyrir alla skjálfta í heiminum sem eru stærri en MW=5,5.

Heimildir:

  • Richter, C.F. 1958. Elementary seismology. W.H.Rreeman & Co., San Francisco.
  • Kanai, K. 1960. An empirical formula for the spectrum of strong earthquake ground motion. Proceedings of the 2nd World conference in Earthquake Engineering, Tokyo and Kyoto, Japan, 1541-1551.

Myndir:


Þetta svar er úr bókinni Náttúruvá á Íslandi: Eldgos og jarðskjálftar og birt með góðfúslegu leyfi.

Útgáfudagur

21.7.2014

Spyrjandi

Ritstjórn

Höfundar

Júlíus Sólnes

prófessor emeritus

Páll Einarsson

prófessor í jarðeðlisfræði við HÍ

Tilvísun

Júlíus Sólnes og Páll Einarsson. „Eru til fleiri en einn kvarði til að ákvarða stærð jarðskjálfta?“ Vísindavefurinn, 21. júlí 2014. Sótt 22. september 2017. http://visindavefur.is/svar.php?id=65417.

Júlíus Sólnes og Páll Einarsson. (2014, 21. júlí). Eru til fleiri en einn kvarði til að ákvarða stærð jarðskjálfta? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=65417

Júlíus Sólnes og Páll Einarsson. „Eru til fleiri en einn kvarði til að ákvarða stærð jarðskjálfta?“ Vísindavefurinn. 21. júl. 2014. Vefsíða. 22. sep. 2017. <http://visindavefur.is/svar.php?id=65417>.

Chicago | APA | MLA

Sendu inn spurningu
eða

Vísindadagatalið

Kóran

Múslímar telja að Kóraninn hafi vitrast Múhameð spámanni smám saman á um 20 ára tímabili, frá 609 til 632 að vestrænu tímatali. Helstu fyrirmæli Kóransins eru sameiginleg öllum múslímum, vitnisburðurinn um að aðeins sé til einn guð og Múhameð sé spámaður hans, bænahald fimm sinnum á dag, fastan í Ramadan-mánuðinum, ölmusugjafir, og loks pílagrímsförin til Mekka.