چگونه میتوان زلزله ای به شدت 9 را که در ژاپن به وقوع پیوست با زلزله ای به شدت 6/3 که چندی پیش در نیوزلند اتفاق افتاد مقایسه کرد؟
در اخبار و مقاله هایی که درباره زلزله ژاپن منتشر میشوند برای انجام این مقایسه از دو نوع عدد استفاده میشود: شدت و انرژی. مقایسه ی این دو زلزله با هم (و هر زلزله ی دیگری) کار سختی نیست و خودتان میتوانید این محاسبات را انجام دهید.
شدت لحظه ای، میزان لرزش را اندازه گیری میکند. مقیاس قدیمی ریشتر، که اکنون دیگر از آن استفاده نمیشود، با توجه به حرکات زمین (دامنه موج های زمین لرزه) محاسبه می شد. در حالیکه شدت لحظه ای که در بالا به آن اشاره شد از روی فرمول پیچیده تری محاسبه میشود اما به منظور تسهیل مقایسه زلزله ها ساخته شده است. این مقیاس از دهه 70 میلادی مورد استفاده قرار گرفته است. البته ذکر این نکته ضروری است که مقیاس ریشتر بسیار شبیه به مقیاس شدت لحظه ای میباشد و نتایج این دو مقیاس در مورد زمین لرزه های ضعیف تا متوسط تقریبا یکسان است اما در زلزله های شدید نتایج مقیاس شدت لحظه ای قابل اعتمادتر و صد البته با سایر زمین لرزه ها قابل مقایسه است.
شدت لحظه ای، مقیاسی لگاریتمی است. این بدین معنی است که اگر شما یک واحد به شدت زمین لرزه اضافه کنید میزان لرزش 10 برابر میشود. برای مثال یک زلزله به شدت 5، 10 بار شدیدتر از زلزله ای به شدت 4 است؛ زلزله ای به شدت 6 ریشتر 10 بار شدیدتر از زلزله ای به شدت 5 است و به همین ترتیب.
برای اینکه دو زلزله را از نظر میزان لرزش با هم مقایسه کنید، عدد 10 را به توان تفاضل شدت دو زمین لرزه برسانید:
10^ (M1-M2)
برای مثال اگر بخواهید زلزله ای با شدت 6 و زلزله ای با شدت 4 را با هم مقایسه کنید به این صورت عمل خواهید کرد: تفاضل شدت این دو زمین لرزه 2 است. پس زلزله ی 6 ریشتری 10 به توان 2 بار (یعنی 100 بار) شدیدتر از زلزله ای به شدت 4 است.
مقدارهای اعشاری نیز به همین ترتیب اند. اگر شدت زلزله را 0/1 افرایش دهید میزان لرزش 10^(0.1) برابر میشود (حدودا 26% درصد بیشتر). اگر شدت زلزله را 0/3 بیشتر کنید، میزان لرزش تقریبا دو برابر میشود. این میتواند یک محاسبه سرانگشتی ساده باشد که به راحتی در ذهن می ماند.
میزان لرزش تنها روش برای مقایسه زمین لرزه ها نیست. روش دیگر بحث در مورد میزان نسبی انرژی است که زلزله ها آزاد میکنند. برای مقایسه ی زلزله ها از این طریق تنها لازم است یک مرحله به مراحل عملیات محاسبه اضافه کنیم: پس از محاسبه تفاضل شدت زلزله ها و پیش از آنکه عدد 10 را به توان حاصل تفاضل برسانید؛ حاصل تفاضل را بعلاوه 50% آن بکنید. به زبان ریاضی فرمول آن بدین شکل خواهد شد:
10^ ((M1-M2)*1.5)
(فرمول بالا از آن جهت مطرح شد که انرژی با 3/2 شدت متعادل است و ضرب عدد 1/5 در واقع همان اضافه کردن 50% است).
حالا برویم سراغ پاسخ پرسش اصلی: مقایسه ی بین زلزله ای به شدت 9 در ژاپن و زلزله ای به شدت 6/3 که در فوریه در نیوزلند اتفاق افتاد. تفاضل شدت دو زلزله مقدار 2/7 است، پس زلزله ژاپن 10 به توان 2/7 بار یعنی 500 بار شدیدتر از زلزله ی نیوزلند بود. در حالیکه اگر تفاوت انرژی این دو زمین لرزه را حساب کنیم بدین صورت خواهد شد:
10^ (2.7*1.5) = 10^4.05
یا به عبارتی دیگر زلزله ژاپن 11220 بار بیشتر از زلزله نیوزلند انرژی آزاد کرده است.
تصویر ماهواره ی TERA از نواحی سونامی زده اطراف رود کیتاکامی در ژاپن. این تصویر در 16 ژانویه 2011 تهیه شده است. آب دریا و رودخانه به رنگ آبی قابل مشاهده است. مناطق خاکستری رنگ مناطق شهری اطراف رود کیتاکامی هستند. برای تشخیص بهتر رنگ سایر عوارض طبیعی اطراف به صورت غیر واقعی به رنگ قرمز دیده می شود. به مناطق شهری خوب دقت کنید. دریافت فایل jpg با کیفیت 3 مگ، دریافت فایل TIF با حجم 20 مگابایت برای تفکیک پذیری بیشتر. دریافت فایل گوگل ارث برای یافتن محلهای مورد نظر در نرم افزار گوگل ارث
تصویر بالا را با این تصویر مقایسه کنید. این تصویر در تاریخ 14 مارس 2011 تهیه شده است. حالا بار دیگر به دقت به مناطق آبی رنگ و خاکستری رنگ نگاه کنید. دریافت فایل jpg، دریافت فایل TIF
منابع: وبگاه نشریه ساینس، ویکی پدیا، ناسا
ثبت نام در اشتراک گذاری این نظر
