A+ A A-

Rejestracja drgań sejsmicznych na powierzchni Ziemi dokonywana jest przez urządzenia zwane sejsmografami. Przestrzenne drgania dochodzące do sejsmografu są rejestrowane jako składowe drgań w trzech prostopadłych do siebie kierunkach:

  • składowa pionowa – Z
  • składowa pozioma o kierunku północ-południe (N-S)
  • składowa pozioma o kierunku wschód-zachód (E-W)

Zwykle stacja sejsmiczna składa się z sejsmografu pionowego, dwóch sejsmografów poziomych (N-S i E-W) oraz urządzenia do notowania znaków czasu, połączonego z dokładnym zegarem.

sejsmograf2

Sejsmografy zapisują drgania w postaci zygzakowatej linii, która pokazuje zmiany amplitudy oscylacji gruntu poniżej urządzenia. Zapis sejsmografu nosi nazwę sejsmogramu. Wykres ten umożliwia określenie czasu, miejsca oraz wielkości trzęsienia ziemi.

 

wr10 sejsmogram

Stopnie Richtera i Mercallego

Istnieją różne skale natężeń trzęsień ziemi mające na celu sklasyfikowanie tych zjawisk pod względem ich wielkości i siły. W tworzeniu skal opierano się na wynikach pomiarów sejsmologicznych, wrażeniach zmysłowych, skutkach mechanicznych i zniszczeniach spowodowanych przez wstrząsy.

Wyróżnić można dwie podstawowe skale służące do pomiaru trzęsień ziemi: magnitudową skalę Richtera oraz skalę intensywności Mercallego.

Skala Richtera

Stworzona w 1935 roku przez amerykańskiego sejsmologa Charles F. Richtera, posługuje się jednostką zwaną magnitudą. Jej wielkość określa pomiar amplitudy największego wstrząsu danego epizodu sejsmicznego, zapisany w mikronach przez sejsmometr określonego typu w odległości 100 km od epicentrum. Skala ma postać logarytmiczną; oznacza to, że każdy stopień niższy odpowiada magnitudzie dziesięciokrotnie większej od stopnia wyższego. Trzęsienie ziemi o magnitudzie 6 cechują wstrząsy 10 x słabsze niż o magnitudzie 7 i 100 x słabsze niż o magnitudzie 8.

Magnituda pozwala na pośrednie określenie energii wyzwolonej w czasie incydentu sejsmicznego. Według różnych badaczy, każdemu następnemu stopniowi wielkości trzęsienia ziemi odpowiada energia większa od 30 do 60 razy. Trzęsienie ziemi o magnitudzie 8 wyzwala energię w przybliżeniu 30 do 60 razy większą niż trzęsienie o magnitudzie 7 i ponad 1000 razy większą niż trzęsienie o magnitudzie 6.

Jest to skala otwarta, co oznacza, że nie ma określonej górnej granicy wielkości trzęsienia ziemi. Nie obserwowano dotąd wstrząsów silniejszych niż o magnitudzie 9,5, jednak przypuszcza się, że w przeszłości geologicznej mogły występować wstrząsy wielokrotnie silniejsze. Współcześnie używa się różnych pochodnych oryginalnej skali Richtera, stąd różnice w opisach tych samych trzęsień.

  • Magnituda 1 Trzęsienie nie wyczuwalne na powierzchni, ale rejestrowane przez sejsmografy w pobliżu epicentrum.
  • Magnituda 2 Wstrząsy mogą być lekko odczuwalne w pobliżu epicentrum.
  • Magnituda 3 Drobne trzęsienie, często odczuwalne blisko epicentrum, nie powodujące zniszczeń lub jedynie drobne uszkodzenia.
  • Magnituda 4 Lekkie trzęsienie ziemi, odczuwalne, ale nie powodujące zniszczeń lub jedynie drobne uszkodzenia.
  • Magnituda 5 Umiarkowane trzęsienie ziemi, powszechnie odczuwalne, może spowodować drobne zniszczenia w pobliżu epicentrum.
  • Magnituda 6 Silne trzęsienie wyraźnie wyczuwalne na dużym obszarze. Zniszczenia budynków o słabej konstrukcji w promieniu 10 km od epicentrum.
  • Magnituda 7 Poważne trzęsienie. Może pociągnąć za sobą ofiary w ludziach i duże zniszczenia w promieniu do 100 km od epicentrum.
  • Magnituda 8 Wielkie trzęsienie - może spowodować zniszczenia oraz ofiary w ludziach w promieniu kilkuset kilometrów od epicentrum.
  • Magnituda 9 Kataklizm. Ogromne zniszczenia i ofiary w ludziach na wielkich obszarach oddalonych od epicentrum nawet o 1000 km.

Skala Mercallego

Do określenia intensywności trzęsienia ziemi używa się skali Mercallego podzielonej według wartości przyspieszenia. Dwunastostopniowa skala intensywności trzęsień ziemi została stworzona w 1902 roku przez włoskiego naukowca Giuseppe Mercallego. Trzęsienie jest tym silniejsze, im większe jego przyspieszenie, czyli im mniejszy jest okres drgań w stosunku do ich amplitudy. Stopnie skali Mercallego oznacza się cyframi rzymskimi.

I Instrumentalne
Drgania mikrosejsmiczne notowane tylko przez przyrządy. Maksymalne przyspieszenie do 0,25 m/s2.

II-III Lekkie
Lekkie drgania odczuwalne tylko przez niektórych ludzi, zwłaszcza tych znajdujących się na górnych piętrach wysokich budynków. Przedmioty wiszące mogą się kołysać. Maksymalne przyspieszenia od 0,25 do 1 cm/s2.

IV-V Umiarkowane
Umiarkowane drgania powszechnie odczuwalne. Drobne przedmioty wprawione w drgania. Naczynia brzęczą, a nawet mogą pękać, okna i drzwi stukają lub otwierają się i zamykają. Obrazy na ścianach oraz inne wiszące przedmioty, wprawione w ruch, kołyszą się. Największe przyspieszenia od 1 do 5 cm/s2.

VI-VII Silne
Silne drgania, odczuwane przez wszystkich. Występują drobne uszkodzenia. Mocniejsze wstrząsy mogą spowodować zawalanie się ścian i sufitów. Pękają okna, obrazy spadają ze ścian. Kierowcy odczuwają drgania samochodów. Trzęsą się drzewa i krzaki. Maksymalne przyspieszenia od 5 do 25 cm/s2.

VIII-IX Niszczycielskie
Wysokie budynki kołyszą się, meble pękają, samochody gwałtownie skręcają. Spękania budynków, zawalanie się pował, tworzenie się szczelin w gruncie i osuwisk. Największe przyspieszenia od 25 do 100 cm/s2.

X-XII Katastrofalne
Poważne uszkodzenia budynków, sięgające aż do fundamentów. Szerokie szczeliny, osuwiska, podnoszenie i wypływy wody gruntowej. Maksymalne przyspieszenia od 100 do 1000 cm/s2.

 Grzegorz Wróbel
Państwowy Instytut Geologiczny

Trzęsienia ziemi

Gdzie ziemia trzęsie się najczęściej…

Geograficzne rozmieszczenie epicentrów trzęsień ziemi pozwala na wydzielenie obszarów o różnej aktywności sejsmicznej: sejsmicznych, asejsmicznych i pensejsmicznych.

17-08-2012 Wyświetleń:6948 Trzęsienia ziemi Grzegorz Wróbel

Anatomia trzęsienia ziemi

Powierzchnię Ziemi przywykliśmy traktować jak stabilną opokę, której możemy w pełnić zaufać - wznosić na niej wielkie budynki, mosty, drogi...

17-08-2012 Wyświetleń:2699 Trzęsienia ziemi Grzegorz Wróbel

Dlaczego ziemia się trzęsie?

Wszystko przez te płyty! Ziemia składa się z kilku warstw, które charakteryzują się różnymi właściwościami fizycznymi i chemicznymi. Zewnętrzna, sztywna warstwa...

17-08-2012 Wyświetleń:7750 Trzęsienia ziemi Grzegorz Wróbel

Osuwiska

Formy osuwiskowe

Każde osuwisko powstaje w sposób indywidualny, zależny od budowy geologicznej podłoża, ukształtowania powierzchni terenu i warunków wodnych – stąd wielka...

17-05-2013 Wyświetleń:5477 Osuwiska Jacek Rubinkiewicz

Jak unikać zagrożeń osuwiskowych?

Obszary, na których występują osuwiska, powinny być całkowicie wyłączone z zabudowy lub zabudowa powinna być zdecydowanie ograniczona. Zasięg występowania osuwisk...

17-05-2013 Wyświetleń:4534 Osuwiska Jacek Rubinkiewicz

wulkany

Zmiany klimatu

Wyrzucenie do stratosfery olbrzymich ilości dwutlenku siarki, które następuje podczas erupcji silnie eksplozywnych, może doprowadzić do globalnego ochłodzenia klimatu na kilka lat oraz do uszczuplenia warstwy ozonowej.

18-04-2013 Wyświetleń:1421 Zagrożenia wulkaniczne Elżbieta Jackowicz

Główne przyczyny śmierci ludzi

Erupcje wulkaniczne są jedną z przyczyn dramatycznych i gwałtownych zmian na Ziemi, w wielu przypadkach o charakterze klęsk żywiołowych. Na niebezpieczeństwa związane z działalnością wulkaniczną jest narażonych ok. 500 mln...

17-04-2013 Wyświetleń:2001 Zagrożenia wulkaniczne Elżbieta Jackowicz

Osuwiska i lawiny

Osuwiska wulkaniczne są olbrzymią masą skał i gleby spadającą, zsuwającą się gwałtownie lub spływającą po stoku wulkanu pod wpływem siły ciężkości.

18-04-2013 Wyświetleń:2329 Zagrożenia wulkaniczne Elżbieta Jackowicz