Seismiska vågor är vibrationerna från jordbävningar som reser genom jorden; de spelas in på instrument som heter seismografer. Seismografer registrerar ett zig-zag-spår som visar den varierande amplituden hos marksvängningar under instrumentet. Känsliga seismografer, som i hög grad förstärker dessa markrörelser, kan upptäcka starka jordbävningar från källor var som helst i världen. Tid, platser och storlek på en jordbävning kan bestämmas utifrån data registrerade av seismografstationer.
Richter-storleken skala utvecklades 1935 av Charles F. Richter från California Institute of Technology som en matematisk enhet för att jämföra storleken på jordbävningar. Storleken på en jordbävning bestäms utifrån logaritmen för amplituden av vågor registrerade av seismografer. Justeringar ingår för variationen i avståndet mellan de olika seismograferna och jordbävningens centrum. På Richter-skalan uttrycks storleken i hela siffror och decimaler. Exempelvis kan en storlek 5,3 beräknas för en måttlig jordbävning och en stark jordbävning kan klassificeras som magnitude 6,3. På grund av den logaritmiska grunden för skalan representerar varje heltalsökningsökning en tiofaldig ökning i uppmätt amplitud; som en uppskattning av energi motsvarar varje heltalsteg i magnitudskalan frisättningen av cirka 31 gånger mer energi än mängden associerad med föregående heltalvärde.
Till en början kunde Richter-skalan endast tillämpas på register från instrument av identisk tillverkning. Nu är instrumenten noggrant kalibrerade med avseende på varandra. Således kan storleken beräknas från posten för vilken kalibrerad seismograf som helst.
Jordbävningar med en storlek på cirka 2,0 eller mindre kallas vanligtvis mikroearmbävningar. de känner inte ofta av människor och registreras vanligtvis endast på lokala seismografer. Händelser med en storlek på cirka 4,5 eller högre - det finns flera tusen sådana chocker per år - är tillräckligt starka för att registreras av känsliga seismografer över hela världen. Stora jordbävningar, såsom jordbävningen på långfredagen från 1964 i Alaska, har en magnitud på 8,0 eller högre. I genomsnitt inträffar en jordbävning av en sådan storlek någonstans i världen varje år. Richter Scale har ingen övre gräns. Nyligen har en annan skala som kallas ögonblicksstorleksskalan utformats för en mer exakt studie av stora jordbävningar.
Richter Scale används inte för att uttrycka skador. En jordbävning i ett tätt befolkat område som resulterar i många dödsfall och betydande skador kan har samma storlek som en chock i ett avlägset område som inte gör något annat än att skrämma vilda djur och växter. Jordbävningar med stor storlek som uppstår under haven kanske inte ens kännas av människor.
NEIS intervju
Följande är ett utskrift av en NEIS-intervju med Charles Richter:
Hur blev du intresserad av seismologi?
CHARLES RICHTER: Det var verkligen en lycklig olycka. På Caltech arbetade jag på min doktorand. i teoretisk fysik under Dr. Robert Millikan. En dag kallade han mig till sitt kontor och sa att Seismologiska laboratoriet letade efter en fysiker; detta var inte min linje, men var jag alls intresserad? Jag pratade med Harry Wood som var ansvarig för labbet; och som ett resultat anslöt jag mig till hans personal 1927.
Vad var ursprunget på den instrumentala skalan?
CHARLES RICHTER: När jag gick med Mr. Woods personal var jag främst engagerad i det rutinmässiga mätarbetet seismogram och lokalisering av jordbävningar, så att en katalog kunde upprättas av epicenters och tider av förekomst. För övrigt är seismologin skyldig till en i stort sett okänt skuld till Harry Os ihållande ansträngningar. Trä för att få till stånd det seismologiska programmet i södra Kalifornien. På den tiden samarbetade Wood med Maxwell Alien om en historisk granskning av jordbävningar i Kalifornien. Vi spelade in på sju distribuerade stationer, alla med Wood-Anderson torsionsseismografer.
Vilka modifieringar var involverade i tillämpningen av skalan på jordbävningar världen över?
CHARLES RICHTER: Du påpekar helt riktigt att den ursprungliga storleksskalan som jag publicerade 1935 inrättades endast för södra Kalifornien och för de särskilda typer av seismografer som används där. 1936 i samarbete med Dr. Gutenberg började man utvidga skalan till jordbävningar världen över och till inspelningar på andra instrument. Detta involverade användning av de rapporterade amplituderna av ytvågor med perioder på cirka 20 sekunder. Förresten, den vanliga beteckningen av storleksskalan till mitt namn gör mindre än rättvisa till stor roll som Dr. Gutenberg spelade i att utöka skalan för att gälla jordbävningar i alla delar av värld.
Många människor har fel intryck av att Richter-storleken är baserad på en skala på 10.
CHARLES RICHTER: Jag måste upprepade gånger korrigera denna tro. På ett sätt involverar storleken steg om 10 eftersom varje ökning med en storlek representerar en tiofaldig förstärkning av markrörelsen. Men det finns ingen skala på 10 i betydelsen en övre gräns som för intensitetsskalor; verkligen är jag glad att se pressen nu hänvisar till den öppna Richter-skalan. Storlekenummer representerar helt enkelt mätning från en seismografrekord - logaritmisk för att vara säker men utan underförstått tak. De högsta storlekar som hittills tilldelats faktiska jordbävningar är cirka 9, men det är en begränsning i jorden, inte i skalan.
Det finns en annan vanlig missuppfattning att storleksskalan i sig är ett slags instrument eller apparat. Besökare kommer ofta att "se skalan." De är oroade över att de hänvisas till tabeller och diagram som används för att tillämpa skalan på avläsningar från seismogrammen.
Utan tvekan frågas du ofta om skillnaden mellan storlek och intensitet.
CHARLES RICHTER: Det orsakar också stor förvirring bland allmänheten. Jag gillar att använda analogin med radiosändningar. Det gäller i seismologi eftersom seismografer eller mottagare registrerar vågorna för elastisk störning eller radiovågor som strålas från jordbävningskällan eller sändningsstationen. Storleken kan jämföras med kraftuttaget i kilowatt på en sändningsstation. Lokal intensitet på Mercalli-skalan är sedan jämförbar med signalstyrkan på en mottagare på en given lokalitet; i själva verket signalens kvalitet. Intensitet som signalstyrka kommer i allmänhet att falla av med avståndet från källan, även om det också beror på de lokala förhållandena och vägen från källan till punkten.
Nyligen har det varit intresse av att ompröva vad som menas med "jordbävningens storlek."
CHARLES RICHTER: Förädling är oundviklig inom vetenskapen när du har gjort mätningar av ett fenomen under en lång tid. Vår ursprungliga avsikt var att definiera storleken strikt i termer av instrumentella observationer. Om man introducerar begreppet "jordbävningens energi" är det en teoretiskt härledd mängd. Om antagandena som används för att beräkna energi ändras, påverkar detta allvarligt det slutliga resultatet, även om samma dataöverföring kan användas. Så vi försökte hålla tolkningen av "jordbävningens storlek" så nära knuten till de aktuella instrumentobservationerna som möjligt. Det som naturligtvis framkom var att storleksskalan förutsatte att alla jordbävningar var lika förutom en konstant skalfaktor. Och detta visade sig vara närmare sanningen än vi förväntat oss.