قياس شدة الزلازل باستخدام المقاييس الزلزالية

أول أداة قياس اخترعت الزلازل كان مقياس شدة الزلازل. هذا مقياس رقمي تقريبي لوصف مدى خطورة الزلزال في المكان الذي تقف فيه - مدى سوءه "على مقياس من 1 إلى 10."

ليس من الصعب التوصل إلى مجموعة من الأوصاف للشدة 1 ("بالكاد شعرت بها") و 10 ("كل شيء من حولي سقط!") والتدرجات بينهما. المقياس من هذا النوع ، عندما يتم إعداده بعناية وتطبيقه باستمرار ، مفيد على الرغم من أنه يعتمد بالكامل على الأوصاف ، وليس القياسات.

موازين قوة الزلزال (الطاقة الكلية للزلزال) جاءت لاحقًا نتيجة العديد من التطورات في مقاييس الزلازل وعقود من جمع البيانات. في حين أن الحجم الزلزالي مثير للاهتمام ، إلا أن كثافة الزلازل أكثر أهمية: إنها تتعلق بالحركات القوية التي تؤثر بالفعل على الأشخاص والمباني. يتم تقدير خرائط الشدة للأشياء العملية مثل تخطيط المدن ، وقوانين البناء ، والاستجابة للطوارئ.

تم ابتكار العشرات من موازين الشدة الزلزالية. تم استخدام أول من استخدم على نطاق واسع من قبل ميشيل دي روسي وفرانسوا فورل في عام 1883 ، وقبل انتشار الزلازل على نطاق واسع مقياس روسي فورل كان أفضل أداة علمية لدينا. استخدم الأرقام الرومانية ، من كثافة I إلى X.

في اليابان ، طور Fusakichi Omori مقياسًا يعتمد على أنواع الهياكل هناك ، مثل الفوانيس الحجرية والمعابد البوذية. لا يزال مقياس أوموري المؤلف من سبع نقاط يشكل أساس مقياس الشدة الزلزالية الرسمي لوكالة الأرصاد الجوية اليابانية. بدأ استخدام المقاييس الأخرى في العديد من البلدان الأخرى.

في إيطاليا ، تم تكييف مقياس كثافة من 10 نقاط تم تطويره في عام 1902 بواسطة جوزيبي ميركالي من قبل سلسلة من الناس. عندما H. سين. قام وود وفرانك نيومان بترجمة نسخة واحدة إلى اللغة الإنجليزية في عام 1931 ، وأطلقوا عليها مقياس ميركالي المعدل. هذا هو المعيار الأمريكي منذ ذلك الحين.

ال مقياس ميركالي المعدل يتكون من أوصاف تتراوح من غير ضار ("أولا. لا يشعر إلا بقليل "" إلى المرعب ("الثاني عشر. إجمالي الضرر... الأجسام تقذف إلى الأعلى في الهواء "). ويشمل سلوك الناس واستجابات المنازل والمباني الأكبر والظواهر الطبيعية.

على سبيل المثال ، تتراوح ردود الأشخاص من الشعور بالكاد بالحركة الأرضية عند الشدة الأولى إلى كل الأشخاص الذين يركضون في الهواء الطلق في الشدة السابعة ، وهي نفس الشدة التي تبدأ فيها المداخن بالكسر. في الشدة الثامنة ، يتم طرد الرمل والطين من الأرض ويقلب الأثاث الثقيل.

يتم تحويل التقارير البشرية إلى خرائط متسقة عبر الإنترنت اليوم ، لكنها كانت شاقة للغاية. في أعقاب الزلزال ، جمع العلماء تقارير عن الشدة بأسرع ما يمكن. أرسل مسؤولو البريد في الولايات المتحدة تقريرًا للحكومة في كل مرة وقع فيها زلزال. فعل المواطنون الخاصون والجيولوجيون المحليون نفس الشيء.

إذا كنت في حالة تأهب للزلازل ، فكر في معرفة المزيد حول ما يفعله محققو الزلازل عن طريق تنزيلها الدليل الميداني الرسمي. مع وجود هذه التقارير في متناول اليد ، أجرى محققو هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية مقابلات مع آخرين الشهود الخبراء ، مثل مهندسي البناء والمفتشين ، لمساعدتهم على رسم خريطة لمناطق مماثلة الشدة. في نهاية المطاف ، تم وضع اللمسات الأخيرة على خريطة كفافية توضح مناطق الشدة ونشرها.

يمكن لخريطة الشدة أن تظهر بعض الأشياء المفيدة. يمكن أن تحدد الخلل الذي تسبب في الزلزال. يمكن أن تظهر أيضًا مناطق اهتزاز قوي بشكل غير عادي بعيدًا عن الخطأ. تعتبر هذه المناطق من "الأرضية السيئة" مهمة عندما يتعلق الأمر بالتقسيم إلى مناطق ، على سبيل المثال ، أو التخطيط للكوارث أو تحديد مكان الطرق السريعة والبنية التحتية الأخرى.

في عام 1992 ، شرعت لجنة أوروبية في تحسين مقياس الشدة الزلزالية في ضوء المعرفة الجديدة. على وجه الخصوص ، لقد تعلمنا الكثير حول كيفية استجابة أنواع مختلفة من المباني للاهتزاز - في الواقع ، يمكننا معاملتها مثل أجهزة قياس الزلازل للهواة.

في عام 1995 ، تم اعتماد مقياس Macroseismic الأوروبي (EMS) على نطاق واسع في جميع أنحاء أوروبا. يحتوي على 12 نقطة ، وهو نفس مقياس Mercalli ، ولكنه أكثر تفصيلاً ودقة. يتضمن العديد من الصور للمباني المتضررة ، على سبيل المثال.

تقدم آخر كان قادرًا على تعيين أرقام أكثر صعوبة للكثافة. يتضمن نظام الإدارة البيئية قيمًا محددة لتسريع الأرض لكل رتبة كثافة. (وكذلك أحدث مقياس ياباني.) لا يمكن تدريس المقياس الجديد في تمرين مختبر واحد ، كما يتم تدريس مقياس ميركالي في الولايات المتحدة. لكن أولئك الذين يتقنونها سيكونون الأفضل في العالم في استخراج بيانات جيدة من بين الأنقاض والارتباك الناتج عن الزلزال.

تصبح دراسة الزلازل أكثر تعقيدًا كل عام ، وبفضل هذه التطورات ، تعمل أقدم طرق البحث بشكل أفضل من أي وقت مضى. الآلات الجميلة والبيانات النظيفة تجعل العلوم الأساسية الجيدة.

لكن إحدى الفوائد العملية العظيمة هي أنه يمكننا معايرة جميع أنواع أضرار الزلزال ضد جهاز قياس الزلازل. الآن يمكننا استخلاص بيانات جيدة من السجلات البشرية حيث - ومتى - لا توجد مقاييس زلازل. يمكن تقدير شدة الزلازل على مدار التاريخ ، باستخدام السجلات القديمة مثل اليوميات والصحف.

الأرض مكان بطيء الحركة ، وفي العديد من الأماكن تستغرق دورة الزلازل النموذجية قرونًا. ليس لدينا قرون ننتظرها ، لذا فإن الحصول على معلومات موثوقة عن الماضي مهمة قيّمة. السجلات البشرية القديمة أفضل بكثير من لا شيء ، وأحيانًا ما نتعلمه عن الأحداث الزلزالية الماضية يكاد يكون جيدًا مثل وجود الزلازل هناك.