Vastaus: Maanjäristyksen voimakkuutta kuvaava luku. Käytetään esim. "Maanjäristyksen magnitudi oli 5,0."
Selitys: Maanjäristyksen voimakkuus ilmoitetaan lukemana jollakin magnitudiasteikolla. Asteikot perustuvat laitehavainnointiin ja tapauksen rekisteröintijälkeen (järistyksen aiheuttaman maanliikkeen suuruus ja periodi) seismogrammissa. Magnitudi kuvaa maanjäristyksen voimakkuutta fysikaalisena tapahtumana itse järistyslähteessä (toisin kuin intensiteetti), ja se on riippumaton rekisteröivän seismografiaseman etäisyydestä.
Magnitudiasteikot
Magnitudiasteikkoja on useita, ja eri asteikoilla sama maanjäristys voi saada hieman toisistaan poikkeavia arvoja. Määritetty magnitudiarvo sisältää aina myös mittausvirhettä. Magnitudi on kuitenkin hyvin käyttökelpoinen käsite, jonka avulla voidaan vertailla eri maanjäristyksiä keskenään.
Käytetyimmät magnitudiasteikot ovat (Richterin) paikallinen magnitudi ML lähellä rekisteröivää asemaa sattuneille sekä pinta-aaltomagnitudi MS ja perusaaltomagnitudi mb kaukana asemasta sattuneille järistyksille. Nämä magnitudit johdetaan seismometrin rekisteröimästä maan liikkeen maksimiamplitudista ja ne voidaan määrittää nopeasti. Niiden puutteena on kuitenkin se, että ne ovat käyttökelpoisia vain tietyllä taajuus- ja etäisyysvälillä, ja ne voivat antaa jopa kaksi yksikköä liian pieniä arvioita suurimpien (M > 7) maanjäristysten voimakkuudesta. Tämän vuoksi on kehitetty uudempi tapa arvioida maanjäristyksen voimakkuutta eli momenttimagnitudi Mw.
Momenttimagnitudi soveltuu kaiken suuruisten sekä kaikkialla sattuneiden maanjäristysten voimakkuuksien arvioimiseen ja antaa varsinkin suurten maanjäristysten tapauksessa kaikkein luotettavimman arvion voimakkuudesta. Momenttimagnitudi perustuu maanjäristyksen seismiseen momenttiin, joka riippuu siirrosalueen laajuudesta ja siirtymän suuruudesta. Momenttimagnitudi kuvaa siten suoraan maanjäristyksen siirrosliu'un tekemän työn määrää eikä saturoidu kuten perinteiset magnitudit. Selkeä esitys momenttimagnitudista sekä magnitudi – energia – suhteesta on katsottavissa täältä.
Esimerkiksi 26.12.2004 tapahtuneen Sumatran maanjäristyksen voimakkuuden ensimmäiset arviot olivat seitsemän luokkaa, kun vasta myöhemmin varmistui todelliseksi magnitudiksi 9,1–9,3 (Mw).
Maanjäristyksen "koko" ja magnitudi
Magnitudiasteikoille on tyypillistä, että ne ovat logaritmisia. Tällöin asteesta seuraavaan siirtyminen merkitsee maanjäristyksen "koon" eli maanliikkeen kasvua kymmenkertaiseksi (taulukko 1). Tällöin maanjäristyksessä vapautunut energian määrä kasvaa noin 32-kertaiseksi. Magnitudiasteikot ovat avoimia asteikkoja, mikä tarkoittaa sitä, että magnitudiasteikkojen määritelmissä ei rajoiteta mitenkään sitä, mikä on kaikkein pienin tai suurin maanjäristys. Herkillä nykyajan laitteilla voidaan havaita maanjäristyksiä, jotka saavat nollaa pienemmän magnitudin. Järkevä nyrkkisääntö kuitenkin on, että magnitudi on yleensä välillä 0–10, ja se ilmoitetaan yhden desimaalin tarkkuudella.
Taulukko 1. Magnitudiero ja sitä vastaavat maanliikkeen ja vapautuneen energiamäärän muutokset. Esimerkiksi magnitudin 6 maanjäristys on kymmenkertainen magnitudin 5 järistykseen verrattuna. Tällä tarkoitetaan, että magnitudin 6 maanjäristyksen aiheuttama maanliike on 10-kertainen magnitudin 5 maanjäristykseen verrattuna. Kuitenkin magnitudin 6 järistyksessä vapautuvan energian määrä on 32-kertainen magnitudin 5 järistykseen verrattuna.
Magnitudin kasvu
|
Vastaava maanliikkeen muutos (siirtymä) |
Vapautuneen energian määrän muutos |
---|
1,0 |
10-kertainen |
noin 32-kertainen |
0,5 |
3,2-kertainen |
5,5-kertainen |
0,3 |
2-kertainen |
3-kertainen |
0,1 |
1,3-kertainen |
1,4-kertainen |
Richter
Nimi Richter liitetään tiiviisti magnitudin käsitteeseen. Se johtuu siitä, että amerikkalainen Charles F. Richter otti ensimmäisenä magnitudin käsitteen käyttöön seismologiassa. Artikkelissaan An instrumental earthquake magnitude scale vuonna 1935 hän määritteli magnitudiasteikon Kalifornian matalille lähijäristyksille. Richter itse ja monet myöhemmät sukupolvet laajensivat magnitudin käsitettä niin, että se voidaan määrittää myös kaukana sattuville ja syville maanjäristyksille.
Richter ei ole magnitudin yksikkö, sillä magnitudilla ei ole yksikköä. Maanjäristyskeskusta lähellä olevien seismografiasemien rekisteröintien perusteella määritetyn magnitudin tapauksessa voidaan kuitenkin käyttää esimerkiksi ilmausta "magnitudi oli 3,2 Richterin asteikolla".