Tietoa maanjäristyksistä

Laitoksen yhteystiedot:
PL 68 (Gustaf Hällströmin katu 2b)
00014 Helsingin yliopisto
puh. (09) 1911 (yliopiston vaihde)
fax (09) 191 51598

Maanjäristyksen voimakkuus

Tehostekuva

Maanjäristyksen voimakkuus ilmoitetaan lukemana jollakin magnitudiasteikolla. Asteikot perustuvat laitehavainnointiin ja tapauksen rekisteröintijälkeen seismogrammissa. Magnitudi kuvaa maanjäristyksen voimakkuutta fysikaalisena tapahtumana. Lisäksi magnitudi kuvaa maanjäristyksen voimakkuuttaa itse järistyslähteessä (toisin kuin intensiteetti) ja se on riippumaton rekisteröivän seismografiaseman etäisyydestä.

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 lähijäristyksille sekä pinta-aaltomagnitudi Ms ja perusaaltomagnitudi mb kaukana 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, maailmanlaajuisesti käyttökelpoisempi tapa määrittää magnitudi, momenttimagnitudi Mw. Momenttimagnitudi antaa varsinkin suurten maanjäristyksten tapauksessa kaikkein luetettavimman arvion maanjäristyksen voimakkuudesta. Momenttimagnitudi perustuu maanjäristyksen keskuksen seismiseen momenttiin, joka riippuu siirrosalueen laajuudesta ja siirtymän suuruudesta ja liittyy siten maanjäristyksessä vapautuvan enegrian määrään.

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

Magnitudiasteikoille on tyypillistä, että ne ovat logaritmisia. Tällöin asteesta seuraavaan siirtyminen merkitsee maanjäristyksen "koon" kymmenkertaista kasvua (taulukko 1). Usein puhutaan myös avoimista asteikoista, mikä seuraa siitä, 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. Taulukossa 2 on esitetty maanjäristysten keskimääräinen vuosittainen esiintymistiheys.

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.

 

Taulukko 1. Magnitudiero ja sitä vastaavat maanliikkeet ja vapautuneet energiamäärät. 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 jo 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

 

Taulukko 2. Maanjäristysten keskimääräinen vuosittainen esiintymistiheys.

Magnitudi Vuotuinen keskimääräinen esiintymistiheys
8,0 tai suurempi (erittäin voimakas)
1
7 - 7,9 (hyvin voimakas)
18
6 - 6,9 (voimakas)
120
5 - 5,9 (keskisuuri)
800
4 - 4,9 (lievä)
arviolta 6200
3 - 3,9 (pieni)
arviolta 49000
alle 3,0 (hyvin pieni)
Magnitudi 2 - 3: noin 1000 päivässä
Magnitudi 1 - 2: noin 8000 päivässä

 

Linkkejä:

WHY ARE THERE SO MANY MAGNITUDES?
(from UC Berkeley Seismological Laboratory)

The Richter Magnitude Scale
(from National Earthquake Information Center, NEIC)

Examples of Richter scale
http://siovizcenter.ucsd.edu/library/TLTC/TLTCmag.htm

Magnitudes
http://www.seismo.ethz.ch/redpuma/magnitudes.html