Страница
2
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.
