Seizmički valovi su vibracije iz potresi koji putuju kroz Zemlju; bilježe se na instrumentima zvanim seizmografa. Seizmografi bilježe cik-cak trag koji pokazuje promjenjivu amplitudu oscilacija tla ispod instrumenta. Osjetljivi seizmografi, koji uvelike povećavaju te prizemne pokrete, mogu otkriti snažni potresi iz izvora bilo gdje u svijetu. Vrijeme, lokacije i veličina an potres može se utvrditi na osnovu podataka koje bilježe seizmografske stanice.
Rihterova veličina ljestvica razvio je 1935. godine Charles F. Richter iz Kalifornijskog tehnološkog instituta kao matematički uređaj za usporedbu veličine potresa. Jačina potresa određena je iz logaritma amplitude valova zabilježenih seizmografima. Uključene su prilagodbe za promjenu udaljenosti između različitih seizmografa i epicentra potresa. Na Richterovoj skali se veličina izražava u cijelim brojevima i decimalnim ulozima. Na primjer, za umjereni potres može se izračunati jačina 5,3, a snažan potres može se ocijeniti kao magnitude 6,3. Zbog logaritamske osnovice skale, svaki porast veličine čitavog broja predstavlja desetostruko izmjereno amplituda; kao procjena energije, svaki korak čitavog broja na skali magnitude odgovara oslobađanju oko 31 puta više energije od količine povezane s prethodnom vrijednošću cijelog broja.
Isprva se Richterova ljestvica mogla primijeniti samo na zapise s instrumenata identične izrade. Sada su instrumenti pažljivo kalibrirani jedan prema drugom. Tako se veličina može izračunati iz zapisa bilo kojeg kalibriranog seizmografa.
Zemljotresi magnitude od oko 2,0 ili manje obično se nazivaju mikrootresi; ljudi ih obično ne osjete i bilježe se samo na lokalnim seizmografima. Događaji s magnitudom od oko 4,5 ili većim - nekoliko tisuća takvih šokova godišnje - dovoljno su snažni da ih bilježe osjetljivi seizmografi u cijelom svijetu. Veliki potresi, poput potresa Velikog petka 1964. na Aljasci, imali su magnitudu od 8,0 ili više. U prosjeku se svake godine negdje u svijetu dogodi jedan potres takve veličine. Rihterova ljestvica nema gornju granicu. Nedavno je stvorena još jedna ljestvica nazvana skala magnitude trenutka za preciznije istraživanje velikih potresa.
Rihterova ljestvica ne koristi se za izražavanje oštećenja. Potres u gusto naseljenom području što može rezultirati mnogim smrću i značajnom štetom imaju istu veličinu kao šok na udaljenom području koji ne plaši više ništa biljni i životinjski svijet. Zemljotresi velike jačine koji se događaju ispod oceana ljudi možda neće ni osjetiti.
NEIS intervju
Slijedi transkript razgovora s NEIS-om s Charlesom Richterom:
Kako ste se zainteresirali za seizmologiju?
CHARLES RICHTER: Stvarno je bila sretna nesreća. Na Caltechu sam radio na svom doktoratu. u teorijskoj fizici pod dr. Robertom Millikanom. Jednog dana nazvao me je u svoj ured i rekao da Seizmološki laboratorij traži fizičara; to nije bila moja crta, ali je li me uopće zanimalo? Razgovarao sam s Harryjem Woodom koji je bio zadužen za laboratorij; i kao rezultat toga pridružio sam se njegovom osoblju 1927. godine.
Koja su izvorišta skale instrumentalne veličine?
CHARLES RICHTER: Kad sam se pridružio osoblju gospodina Wooda, uglavnom sam se bavio rutinskim radom mjerenja seizmogrami i locirani potresi da bi se mogao uspostaviti katalog epicentra i vremena doba pojava. Usput, seizmologija duguje velikim dijelom nepriznati dug upornim naporima Harryja O. Drvo za stvaranje seizmološkog programa u južnoj Kaliforniji. Gospodin Wood je u to vrijeme surađivao s Maxwell Alienom na povijesnom pregledu potresa u Kaliforniji. Snimali smo na sedam široko razmaknutih stanica, sve s Wood-Anderson torzijskim seizmografima.
Koje su izmjene bile uključene u primjenu razmjera na svjetske potrese?
CHARLES RICHTER: S pravom ste istaknuli da je izvorna skala veličine koju sam objavio 1935. postavljen je samo za južnu Kaliforniju i za pojedine vrste seizmografa koji se koriste tamo. Proširenje skale na svjetske potrese i snimke na drugim instrumentima započelo je 1936. godine u suradnji s dr. Gutenbergom. Uključeno je pomoću prijavljenih amplituda površinskih valova u razdobljima od oko 20 sekundi. Usput, uobičajeno označavanje skale veličine u moje ime čini manje od pravde za Gutenberg odigrao je veliku ulogu u proširenju skale kako bi se primijenio na potrese u svim dijelovima otoka svijet.
Mnogi ljudi imaju pogrešan dojam da se Richterova veličina temelji na skali od 10.
CHARLES RICHTER: Ja više puta moram ispraviti to uvjerenje. U određenom smislu, veličina uključuje korake od 10 jer svako povećanje jedne magnitude predstavlja desetostruko pojačavanje gibanja tla. Ali ne postoji ljestvica od 10 u smislu gornje granice kao što je to za ljestvici intenziteta; doista, drago mi je što vidim kako se novinari sada pozivaju na otvorenu Richterovu ljestvicu. Brojevi magnitude jednostavno predstavljaju mjerenje iz zapisa seizmografa - logaritamska zacijelo, ali bez impliciranog stropa. Najviša magnituda dosad dodijeljena stvarnim potresima iznosi oko 9, ali to je ograničenje na Zemlji, a ne u skali.
Postoji još jedno uobičajeno pogrešno shvaćanje da je skala magnitude sama po sebi nekakav instrument ili uređaj. Posjetitelji će često tražiti da "vide vagu". Oni su nezadovoljni što se odnose na tablice i grafikone koji se koriste za primjenu skale na očitanja koja su uzeti iz seizmograma.
Bez sumnje se često pitaju o razlici između veličine i intenziteta.
CHARLES RICHTER: To također uzrokuje veliku zbrku u javnosti. Volim koristiti analogiju s radio prijenosima. Primjenjuje se u seizmologiji jer seizmografi ili prijemnici bilježe valove elastičnih smetnji ili radio valove koji zrače iz izvora zemljotresa ili radiodifuzne stanice. Veličina se može usporediti s izlaznom snagom kilovata radiodifuzne postaje. Lokalni intenzitet na Mercallijevoj skali je tada usporediv sa snagom signala na prijemniku na određenom lokalitetu; u stvari, kvaliteta signala. Intenzitet poput jačine signala općenito će pasti s udaljenošću od izvora, iako to ovisi i o lokalnim uvjetima i putu od izvora do točke.
U posljednje vrijeme postoji interes za preispitivanje što se podrazumijeva pod "veličinom potresa".
CHARLES RICHTER: Rafiniranje je neizbježno u znanosti kada ste mjerenja pojave obavljali dulje vrijeme. Naša prvotna namjera bila je definirati veličinu strogo u smislu instrumentalnih promatranja. Ako se uvede pojam "energije potresa", tada je to teoretski izvedena količina. Ako se pretpostavke koje se koriste za izračunavanje energije promijene, to ozbiljno utječe na konačni rezultat, iako se može koristiti isti niz podataka. Stoga smo pokušali održati interpretaciju "veličine potresa" što je bliže moguće stvarnim opažanjima instrumenta. Izgledalo je, naravno, da je skala magnitude pretpostavljala da su svi potresi slični, osim faktora konstantnog skaliranja. A to se pokazalo bliže istini nego što smo očekivali.