seismoMikä on magnitudi?

Vastaus: Maanjäristyksen voimakkuus (ei yksikkö). 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. Vaikka magnitudi voidaan määrittää kaukanakin järistyslähteestä sijaitsevan seismografin rekisteröinnistä, se kuvaa maanjäristyksen voimakkuuttaa itse järistyslähteessä (toisin kuin intensiteetti) ja se on riippumaton rekisteröivän seismografiaseman etäisyydestä.

Lue myös: Miten maanjäristyksen voimakkuutta pitäisi ilmaista?

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 ns. Richterin magnitudi ML lähellä rekisteröivää asemaa sattuneille sekä pinta-aaltomagnitudi Ms ja perusaaltomagnitudi mb kaukana asemasta sattuneille järistyksille. Nämä magnitudit johdetaan seismografin rekisteröimästä maan liikkeen maksimiamplitudista ja ne voidaan määrittää nopeasti. Niiden puutteena on kuitenkin se, että ne ovat käyttökelpoisia vain tietyllä taajuus- ja etäisyysvälillä ja voivat antaa jopa kaksi yksikköä liian pieniä arvioita suurimpien (M > 7) maanjäristysten voimakkuudesta. Tämän vuoksi on kehitetty uudempi tapa arvioida maanjäristyksen voimakkutta 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 keskuksen seismiseen momenttiin, joka riippuu siirrosalueen laajuudesta ja siirtymän suuruudesta. Momenttimagnitudi kuvaa siten suoraan maanjäristyksessä vapautuvan enegrian määrää, eikä riipu laitteen rekisteröintijäljestä kuten perinteiset magnitudit.

Esimerkiksi 26.12.2004 tapahtuneen Sumatran maanjäristyksen voimakkuuden ensimmäiset arviot olivat seitsemän luokkaa, kun myöhemmin vasta varmistui todelliseksi magnitudiksi 9,0.

Maanjäristyksen "koko" ja magnitudi

magnitudi energia maanliikeMagnitudiasteikoille 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 ns. avoimia asteikkoja, mikä tarkoittaa sitä, että magnitudiasteikkojen määrittelyssä ei anneta minkäänlaista rajoitusta sille, mikä on kaikkein pienin tai suurin maanjäristys. Herkillä nykyajan laitteilla voidaan paikoin havaita maanjäristyksiä, jotka saavat nollaa pienemmän magnitudin. Järkevä nyrkkisääntö kuitenkin on, että magnitudi on yleensä suuruusluokkien 0-10 välillä 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 tämän käsitteen käyttöön seismologiassa. Hänen työnsä julkaistiin vuonna 1935, ja siinä 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 kuitenkaan ole magnitudin yksikkö. Maanjäristyskeskusta lähellä olevien seismografiasemien rekisteröintien perusteella määritetyn magnitudin tapauksessa voidaan kuitenkin käyttää ilmausta "magnitudi oli 5 Richterin asteikolla".

Lue myös: Miten maanjäristyksen voimakkuutta pitäisi ilmaista?

Linkkejä