О понятиях магнитуды, энергетического класса и о балльности землетрясения.

В сводках о происшедших землетрясениях часто употребляются различные сейсмологические термины о силе землетрясения, которые могут быть причиной путаницы в восприятии информации. Нужно четко понимать, что есть два различных параметра:

• сейсмическая интенсивность (измеряется в баллах) и характеризует воздействие, эффект в данном месте;

• величина очага землетрясения (оценивается магнитудой или энергетическим классом).

ИНТЕНСИВНОСТЬ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ (I - intensity) - сейсмический эффект, оцениваемый в баллах по описательной шкале интенсивности сотрясений земной поверхности. Шкала основана на реакции людей и предметов быта, поведении зданий и сооружений и на изменениях ландшафта, грунтов и т.д. Интенсивность от одного землетрясения различна в разных пунктах на поверхности Земли в зависимости от расстояния до эпицентра.

В Казахстане, как и в бывшем СССР, используется 12-балльная сейсмическая шкала MSK-64. Максимальное значение интенсивности в этой шкале, как и в большинстве других аналогичных шкал, составляет 12 баллов. Подчеркнем, что интенсивность при одном и том же землетрясении будет различной в разных пунктах на поверхности Земли. Сейсмический эффект, наблюдаемый в том или ином пункте, зависит как от величины (магнитуды) землетрясения, так и от удаленности этого пункта от эпицентра землетрясения, от глубины сейсмического очага, а также от условий в данном месте - качества грунтов и уровня грунтовых вод. В г.Алматы в историческом прошлом при сильнейших Верненском ( 1887 г .) и Кеминском ( 1911 г .) землетрясениях интенсивность достигала 9 - 10 баллов.

В других странах для оценки интенсивности используются разные шкалы. Например, в Японии пользуются 7-балльной шкалой сейсмической интенсивности (JMA). В США и Европе используется 12-балльная шкала ММ (модифицированная шкала Меркалли).

МАГНИТУДА ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ (М, от латинского magnitudo - величина) - количественная характеристика величины очага землетрясения. Определяется по записям землетрясений (сейсмограммам) на сейсмических станциях. Это безразмерная характеристика, позволяющая сравнивать источники (очаги) землетрясений по их величине, силе.Понятие «магнитуды» было впервые введено Чарльзом Рихтером (1935) для классификации землетрясений по силе в очаге. Для определения магнитуды использовался логарифм измеренной на сейсмограмме амплитуды, которая затем приводилась к стандартному расстоянию. К настоящему времени в мире имеется множество различных шкал магнитуд, различающихся способом определения магнитуд. Это локальная магнитуда ( ML ), магнитуда по поверхностным ( MS ) и по объемным волнам ( mb, mpv ), по сейсмическому моменту ( MW ). Максимальное значение магнитуды по первоначальной введенной Рихтером шкале - около 9 единиц. По шкале моментных магнитуд MW, которая физически более обоснована для оценки самых сильных землетрясений, уже сейчас в мире известны очаги с магнитудой 9,5. Это, например, Чилийское землетрясение 22 мая 1960 года с Мw=9.5 и Суматринское землетрясение в Индонезии 26 декабря 2004 года с Мw =9.5, печально известное последовавшим за ним разрушительным цунами. Еще раз подчеркнем, что магнитуда характеризует очаг землетрясения. Для каждого события это одна величина. Когда говорят, что зарегистрировано землетрясение силой столько-то баллов по шкале Рихтера. - то это речь идет о магнитуде.

Магнитуда – безразмерная величина, помогающая классифицировать события по величине их очага.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ КЛАСС (К) также, как и магнитуда, характеризует очаг землетрясения. Но это другая характеристика, прямо связанная с энергией высвободившихся при землетрясении сейсмических волн. Энергетический класс был введен в практику сейсмологических наблюдений советским сейсмологом Татьяной Глебовной Раутиан (1964). Энергетический класс – это десятичный логарифм энергии, высвобожденной из очага в форме сейсмических волн.

Шкала энергетических классов широко используется для классификации землетрясений на территории бывшего Советского Союза. Надо прямо сказать, что энергетический класс очень удобен при оценке слабых и средней силы землетрясений. Есть формулы, связывающие класс с магнитудой. Примерно можно сказать, что магнитуда 4 соответствует классу 10, магнитуда 7 классу 15. Но сильные землетрясения лучше оценивать значениями магнитуды.

Приложение: Краткое содержание Шкалы сейсмической интенсивности MSK-64 (Авторы: С.В.Медведев (СССР), Г.Шпонхойер (ГДР), В.Карник (Чехословакия) Классификация сооружений и повреждений:

Типы сооружений и зданий без антисейсмических усилений:

Тип А - здания из кирпича сырца, сельские постройки;

Тип Б - кирпичные, мелкоблочные, крупноблочные здания;

Тип В - каркасные железобетонные, панельные, рубленые избы.

Классификация повреждений:

1 степень - Лёгкие: трещины в штукатурке;

2 степень - Умеренные: небольшие трещины в стенах, дымовых трубах;

3 степень - Тяжелые: глубокие трещины в стенах, падение дымовых труб;

4 степень - Разрушения: сквозные трещины, обрушение частей зданий, внутренних стен;

5 степень - Обвалы: полное разрушение зданий;

Описание сейсмического эффекта:

1 балл - Неощутимое. Регистрируется приборами;

2 балла - Едва ощутимое. Колебания ощущаются лишь отдельными людьми на верхних этажах зданий;

3 балла - Слабое землетрясение. Ощущается некоторыми людьми, легкое раскачивание висящих предметов;

4 балла - Заметное сотрясание. Ощущается внутри зданий, раскачивание висящих предметов;

5 баллов - Пробуждение. Ощущается внутри зданий, на открытых участках, наблюдается раскачивание висящих предметов, возможны повреждения 1-й степени в зданиях типа А;

6 баллов - Испуг. Падает мебель, люди пугаются и выбегают на улицу, возможны повреждения 1-й степени в отдельных зданиях типа Б и во многих зданиях типа А, отдельные случаи оползней;

7 баллов - Повреждение зданий. Испуг и паника. Многие люди с трудом удерживаются на ногах, во многих зданиях типа В повреждения 1-й степени; во многих зданиях типа Б повреждения 2-й степени во многих зданиях типа А повреждения 3-й степени, оползни и трещины на дорогах;

8 баллов - Сильное повреждение зданий. Во многих зданиях типа В повреждения 2-й степени; во многих зданиях типа Б повреждения 3-й степени во многих зданиях типа А повреждения 4-й степени, случаи разрыва стыков трубопроводов, оползни и трещины на дорогах;

9 баллов - Всеобщее повреждение зданий. Во многих зданиях типа В повреждения 3-й степени, во многих зданиях типа А повреждения 5-й степени, случаи разрывы подземных частей трубопроводов, искривление ж/д рельсов;

10 баллов - Всеобщее разрушение зданий. Во многих зданиях типа В- повреждения 4-й степени, в отдельных 5-й степени. Здания типа Б- повреждения 5-й степени, большинство зданий типа А -повреждения 5-й степени. Опасные повреждения плотин, дамб, разрывы и искривления подземных трубопроводов. Появляются трещины в грунтах от 0,2 до 1,0 м . Возможны большие оползни на берегах рек;

11 баллов - Катастрофа. Разрушение зданий хорошей постройки, мостов, плотин, ж/д путей, шоссейные дороги приходят в негодность. Горные обвалы;

12 баллов - Изменение рельефа. Сильные повреждения, разрушения всех типов наземных и подземных сооружений. радикальные изменения земной поверхности.