Шкалы сейсмической интенсивности - Seismic intensity scales

Шкалы сейсмической интенсивности классифицировать интенсивность или серьезность сотрясения (сотрясения) земли в данном месте, например, в результате землетрясение. Их отличают от шкалы сейсмической магнитуды, которые измеряют магнитуду или общую силу землетрясения, которое может вызвать или не вызвать ощутимое сотрясение.

Шкалы интенсивности основаны на наблюдаемых эффектах сотрясения, таких как степень, в которой люди или животные были встревожены, а также степень и серьезность повреждений различных видов сооружений или природных объектов. Наблюдаемая максимальная интенсивность и протяженность области, где ощущалось сотрясение (см. Изосейстическую карту ниже), могут быть использованы для оценки местоположения и магнитуды очага землетрясения; это особенно полезно для исторических землетрясений, где нет инструментальных записей.

Сотрясение земли

Сотрясение земли может быть вызвано различными способами (вулканические толчки, лавины, сильные взрывы и т. Д.), Но сотрясение, достаточно интенсивное, чтобы вызвать повреждение, обычно происходит из-за разрыва земной коры, известного как землетрясения. Интенсивность встряхивания зависит от нескольких факторов:

• «Размер» или сила исходного события, например, измеренная различными шкалы сейсмической магнитуды.
• Тип сейсмическая волна генерируется, и его ориентация.
• Глубина события.
• Расстояние от исходного события.
• Ответ сайта из-за местной геологии

Реакция участка особенно важна, так как определенные условия, такие как рыхлые отложения в бассейне, могут усилить движение грунта в десять раз.

Изосейсмическая карта для Землетрясение 1968 года в Иллинойсе, показывая степень различных уровней тряски. Неравномерность участков обусловлена ​​грунтовыми условиями и лежащей в основе геологией.

Если землетрясение не регистрируется сейсмографами, карта изосейсм отображение интенсивности, ощущаемой в различных областях, может быть использовано для оценки местоположения и силы землетрясения.^[1] Такие карты также полезны для оценки интенсивности сотрясений и, следовательно, вероятного уровня ущерба, ожидаемого от будущего землетрясения аналогичной магнитуды. В Японии такая информация используется, когда происходит землетрясение, чтобы предвидеть серьезность ущерба, ожидаемого в различных областях.^[2]

Интенсивность местных сотрясений зависит от нескольких факторов, помимо силы землетрясения,^[3] одним из важнейших являются почвенные условия. Например, толстые слои мягкого грунта (например, насыпь) могут усиливать сейсмические волны, часто на значительном расстоянии от источника, в то время как осадочные бассейны часто резонируют, увеличивая продолжительность сотрясений. Вот почему в Землетрясение 1989 года в Лома-Приете, Маринский район г. Сан-Франциско был одним из наиболее пострадавших районов, хотя и находился почти в 100 км от эпицентра.^[4] Геологические структуры также были важны, например, там, где сейсмические волны, проходящие под южной оконечностью залива Сан-Франциско, отражались от основания земной коры в направлении Сан-Франциско и Окленда. Подобный эффект направил сейсмические волны между другими крупными разломами в этом районе.^[5]

История

Первая простая классификация силы землетрясений была разработана Доменико Пигнатаро в 1780-х годах.^[6] Первую узнаваемую шкалу интенсивности в современном понимании этого слова составил П.Н.Г. Эген в 1828 году; он опередил свое время. Тем не менее, первое современное картирование интенсивности землетрясений было выполнено Роберт Маллет, ирландский инженер, которого Имперский колледж в Лондоне послал провести исследование сразу после декабрьского Землетрясение в Базиликате 1857 г., известное также как Великое неаполитанское землетрясение 1857 года.^[7] Но первая широко принятая шкала интенсивности, Шкала Росси – Фореля, была введена в конце 19 века. Это была 10-балльная шкала.^[8] В 1902 году итальянец сейсмолог названный Джузеппе Меркалли, создал новую 12-балльную шкалу, названную его именем. Было достигнуто очень значительное улучшение, в основном за счет Чарльз Фрэнсис Рихтер в 1950-х годах, когда (1) была обнаружена корреляция между сейсмической интенсивностью и Пиковое ускорение грунта - PGA (см. Уравнение, которое Рихтер нашел для Калифорнии).^[9] (2) определение прочности зданий и деление на группы (называемые типами зданий). Затем оценка сейсмической интенсивности была основана на степени повреждения данного типа конструкции. Это дало шкале Меркалли, а также принятой за ней европейской шкале MSK-64, количественный элемент, который представляет уязвимость типа здания.^[10] С тех пор эта шкала получила название Модифицированная шкала интенсивности Меркалли - MMS и оценки сейсмической интенсивности стали более надежными.^[11]

Кроме того, было разработано больше шкал интенсивности, которые используются в разных частях мира:

Страна / регион	Использована шкала сейсмической интенсивности
Китай	Шкала Леду (ГБ / Т 17742-1999)
Европа	Европейская макросейсмическая шкала (EMS-98)[12]
Гонконг	Модифицированная шкала Меркалли (ММ)[13]
Индия	Шкала Медведева – Шпонхойера – Карника
Израиль	Шкала Медведева – Шпонхойера – Карника (МСК-64)
Япония	Шкала сейсмической интенсивности JMA
Казахстан	Шкала Медведева – Шпонхойера – Карника (МСК-64)
Филиппины	Шкала интенсивности землетрясений PHIVOLCS (PEIS)
Россия	Шкала Медведева – Шпонхойера – Карника (МСК-64)
Тайвань	Шкала сейсмической интенсивности Центрального бюро погоды[14]
Соединенные Штаты	Модифицированная шкала Меркалли (ММ)[15]

Смотрите также

• Землетрясение
• Пиковое ускорение грунта
• Сейсмические характеристики
• Спектральное ускорение

Примечания

1. Борман, Вендт и Ди Джакомо, 2013 г., §3.1.2.1.
2. Doi 2010.
3. Болт 1993, п. 164 и след.
4. Болт 1993 С. 170–171.
5. Болт 1993, п. 170.
6. Дэвид Александр (1993). Стихийные бедствия (Первое изд.). Springer Science + Business Media. п. 28. ISBN  978-0-412-04741-1.
7. Роберт Маллет, 1862 г., Великое неаполитанское землетрясение 1857 г. Первые принципы наблюдений. Сейсмология - Том. 1.
8. Болт, Б.А., Землетрясения, F&C, 1988, стр.147.
9. ${\displaystyle \log a={\frac {I}{3}}-0.5}$ куда ${\displaystyle a}$ это PGA для данного сайта со значением (см / сек²) и ${\displaystyle I}$ - значение интенсивности для этого сайта. см .: Чарльз Ф. Рихтер, 1958. Элементарная сейсмология. Freeman & Company, Сан-Франциско и Лондон, (Глава 11) с.140.
10. Лапайне, Дж., 1984. Шкала интенсивности MSK-78 и сейсмический риск. Инженерная геология, 20: с.105-112
11. Болт, Б.А., Землетрясения, F&C, 1988, стр. 146-152.
12. «Европейская макросейсмическая шкала EMS-98». Европейский центр геодинамики и сейсмологии (ECGS). Получено 2013-07-26.
13. «Масштаб и интенсивность землетрясения». Обсерватория Гонконга. Получено 2008-09-15.
14. «Готовность к землетрясениям и реагирование». Центральное бюро погоды. Получено 2018-04-06.
15. «Сила землетрясения». Геологическая служба США. Получено 2012-01-15.

Источники

• Болт, Б. А. (1993), Землетрясения и геологические открытия, Научная американская библиотека, ISBN  0-7167-5040-6.

• Bormann, P .; Wendt, S .; Ди Джакомо, Д. (2013), "Глава 3: Сейсмические источники и параметры источников" (PDF), в Бормане (ред.), Новое руководство по практике сейсмологической обсерватории 2 (NMSOP-2), Дои:10.2312 / GFZ.NMSOP-2_ch3.

• Дои, К. (2010), «Операционные процедуры участвующих агентств» (PDF), Вестник Международного сейсмологического центра, 47 (7–12): 25, ISSN  2309-236X. Также доступны здесь (разделы перенумерованы).

внешняя ссылка

• USGS ShakeMap Предоставление карт движения грунта и интенсивности сотрясений в режиме реального времени после значительных землетрясений.