Природа и источники крупнейших геофизических проявлений: вулканизм, сейсмичность (в том числе цунами), гидротермальная деятельность, торнадо
Для энергетической классификации землетрясений на практике пользуются его магнитудой (М или m). Под магнитудой (иногда неправильно называемой интенсивностью землетрясения по шкале Рихтера) понимается логарифм отношения максимального смещения земной поверхности в волне данного типа или максимальной скорости смещения к аналогичной величине для землетрясения, магнитуда которого условно принята равной нулю. Классификация землетрясений по магнитуде введена в 1935 г. американским сейсмологом Ч.Рихтером применительно к территории Калифорнии. В начале 40-х годов она применена Б.Гутенбергом и Рихтером для энергетической классификации землетрясений всего мира. Для расчета М используется эмпирический закон изменения максимальной амплитуды сейсмической волны (А) или скорости колебаний (А/Т) с эпицентральным расстоянием (D), т.е. расстоянием до эпицентра землетрясения - это так называемая калибровочная функция s(D): М = lgA+sA(D) или М = lg(A/T)+sA/T(D), где Т - период волны. Максимально известное значение М приближается к 9,0. За год на земном шаре в среднем происходит по одному землетрясению с М ³8,0 ; десять землетрясений с М=7,0-7,9; 100 - с М=6,0-6,9; 1000 - с М=5,0-5,9; 10000 - с М=4,0-4,9. На территории СНГ магнитуда, например Камчатского-1952 землетрясения составила 8,5, Кеминского-1911 - 8,2, Ашхабадского-1948 - 7,3, Газлинского-1984 - 7,2, Спитакского-1986 - 6,9, Дагестанского-1970 - 6,6, Андижанского-1902 - 6,4, Ленинаканского-1926 - 5,7, Ташкентского-1966 - 5,1, Эстонского-1976 - 4,3.
Для перехода от магнитуды землетрясения к энергии (Е) сейсмических волн обычно пользуются соотношением: lgE = 11,8 + 1,5×M. В пределах бывшего СССР для классификации землетрясений на близких расстояниях широко применяют шкалу энергетических классов (К). В большинстве случаев под классом понимается логарифм энергии (в Дж) сейсмических волн, прошедших через окружающую очаг землетрясения референц-сферу радиусом 10 км (в таком понимании класс представляет собой разновидность магнитуды). Значения К определяются с помощью специальной номограммы по сумме амплитуд волн Р и S.
Сила землетрясения по ее проявлениях на поверхности Земли обычно оценивается в баллах по 10- или 12-балльной шкале. С 1952 г. в СССР принята 12-балльная сейсмическая шкала, характеристики которой приведены в табл.5.
Шкала интенсивности землетрясений
Таблица 5
| Балл | Краткая характеристика (по С.В.Медведеву) |
| I |
Колебания почвы отмечаются приборами |
| II |
Ощущаются в отдельных случаях людьми, находящимися в спокойном состоянии |
| III |
Колебания ощущаются немногими людьми |
| IV |
Колебания ощущаются многими людьми. Возможно дребезжание стекол |
| V |
Качание висячих предметов. Многие спящие просыпаются |
| VI |
Легкие повреждения в зданиях |
| VII |
Трещины в штукатурке и откалывание отдельных кусков, тонкие трещины в стенах |
| VIII |
Большие трещины в стенах, падение карнизов, дымовых труб |
| IX |
В некоторых зданиях обвалы - обрушение стен, перекрытий, кровли |
| X |
Обвалы во многих зданиях. Трещины в грунтах шириной до 1 м |
| XI |
Многочисленные трещины на поверхности Земли, большие обвалы в горах |
| XII |
Полное разрушение. Волны на поверхности грунта. Значительные изменения рельефа |
Сопоставление 12- и 10-балльной шкал
Таблица 6
| I | II | III | IV | V | VI | VII | VIII | IX | X | |||||||
| I | II | III | IV | V | VI | VII | VIII | IX | X | XI | XII | |||||
В табл.6 приведено соотношение между 12-балльной шкалой Меркалли, принятой в нашей стране, и 10-балльной шкалой Росси-Фореля.
Первоначально шкалы были сугубо описательными, но позже было выявлено, что номер балла коррелируется со скоростью движения грунта, либо с его ускорением или смещением. При сильных землетрясениях максимальные ускорения могут превышать ускорение свободного падения; например 1,4g во время Газлинского землетрясения (9-10 баллов, 1976). Специальные сейсмические шкалы для горных выработок не разработаны, но ориентировочно можно считать, что землетрясения ощущаются под землей на 1 балл слабее, чем на поверхности. Например, по наблюдениям в скважинах в районе Токио амплитуда колебаний с частотой 10-20 Гц на глубине 3510 м ослабевала на 60 дБ по сравнению с колебаниями у устья скважины.
