Магнитуда землетрясения и сейсмический момент


Сейсмические волны, возникающие в очаге землетрясения, относятся к трем главным типам. Самые быстрые — это продольные волны, или волны Р, которые проходят как через твердые, так и через жидкие части Земли. Движение материальных частиц в этих волнах такое же, как и при звуковых волнах; при этом происходит сжатие и разрежение передающего вещества. В твердых горных породах Земли распространяются также вторичные, поперечные волны, или волны S; при этом частицы движутся в направлении, поперечном к пути волны, образуя сдвиговые деформации горных пород. Скорость этих волн всегда меньше, чем скорость волн Р.

За волнами Р и 5, проходящими через тело Земли, следует длинная вереница волн, передаваемых по свободной поверхности Земли. Эти поверхностные волны бывают двух видов: волны Лява и волны Рэлея. Горизонтальные колебания происходят в обоих видах волн, а вертикальные — только в волнах Рэлея.
 
При своем распространении они, испытывая дисперсию, создают весьма длинные пути волн, и с ними связана большая часть сотрясений, ощущаемых на удалении в несколько километров от очага. Первыми в любую точку на поверхности Земли приходят волны Р, так как они имеют наибольшую скорость. Первый всплеск волны Р возникает, конечно, в том месте, где зарождается землетрясение, в точке, называемой фокусом, или гипоцентром, землетрясения. Фокус всегда располагается на некоторой глубине, поэтому на карте показано положение не самого очага землетрясения, а обозначена точка, находящаяся на земной поверхности прямо над гипоцентром. Эта точка на поверхности Земли называется эпицентром землетрясения.

Относительная мощь землетрясений, классифицируемая субъективно как интенсивность, может быть измерена с помощью сейсмографов, путем сравнения определенных особенностей сейсмограмм. Эти характеристики, или параметры землетрясения, включают в себя продолжительность записанных колебаний, амплитуду некоторых пиков волн и т. д. Обычно используемая инструментальная шкала, разработанная Чарлзом Ф. Рихтером, основана на измерении наибольших амплитуд волн, записанных сейсмографом при землетрясении.
Ввиду того что сила землетрясения варьирует в огромном диапазоне, удобно при измерении амплитуд волн использовать логарифмы. Вот точное определение магнитуды землетрясения, данное Рихтером: магнитуда — это «логарифм (десятичный) амплитуды наибольшей сейсмической волны (в микронах), записанной стандартным сейсмографом — сейсмографом Вуда — Андерсона— на расстоянии 100 км от эпицентра землетрясения».
Это определение было в дальнейшем расширено таким образом, что для установления магнитуды стало возможно использовать любой калиброванный сейсмограф и на любом расстоянии. Шкала магнитуд не имеет ограничений ни сверху, ни снизу, а увеличение магнитуды на единицу соответствует десятикратному увеличению амплитуды волны, записанной сейсмографом.