Kategoriler
Yeryüzü & Tabiat

Deprem nasıl ölçülür? Richter ve moment ölçümleri

Richter ölçeği depremin büyüklüğünü, sismograf tarafından kaydedilen en büyük sismik dalganın genişliğine bakarak ölçer. Depremin büyüklüğünün niceliksel ölçüsü olan Richter ölçeği (ML), 1935 yılında Amerikalı sismologlar Charles F. Richter ve Beno Gutenberg tarafından geliştirildi. Ölçümde sismograf tarafından kağıda işlenen en büyük dalganın genliğinin (yüksekliği) logaritması alınır. Her ne kadar daha kesin sonuçlar veren modern bilimsel uygulamalar Richter ölçeğinin yerini almış olsa da, haberlerde depremin şiddetinden bahsedilirken yanlışlıkla Richter kullanılmaya devam ediyor.

Deprem ölçüm yöntemleri

Richter ölçeği başta orta büyüklükteki depremleri ölçmek için tasarlandı (yani büyüklüğü 3 ila 7 arası olan). Ölçek, Wood-Anderson sismografı kullanılarak kaydediliyor ve merkez üsleri sismografın bulunduğu yerden 600 km'den az olan Güney Kaliforniya'daki depremler ölçülüyordu. Günümüz sismografları istenirse Richter büyüklüklerini hesaplayacak şekilde kalibre edilmektedir. Böylece geçmişteki Richter magnitüd kayıtları ile tutarlı sonuçlar elde edilir.

Rakamlar arasındaki şiddet farkları

İlk Richter ölçeğinde en küçük depremlere sıfıra yakın sayılar atanırken, modern sismograflar daha hassas depremleri tespit ettiğinden Richter ölçeğine göre negatif büyüklükte depremler ölçmek mümkündür. Her 1 puanlık artış 10 kat daha yüksek deprem şiddeti anlamına geliyor. Zira Richter sayıları, maksimum dalga genliklerinin logaritmaları (10 tabanlı) ile orantılıdır. Rakamdaki her bir artış aynı zamanda 31 kat daha fazla enerji salınımı demek (yani 6.0 büyüklüğünde bir deprem 4.0 büyüklüğünde depremden 900 kat daha yüksek enerji yayar). Teoride, Richter ölçeğinin üst sınırı bulunmuyor ancak pratikte hiçbir zaman büyüklüğü 8.6'nın üstünde olan bir deprem ölçülmedi. (Bu değer 1960 Şili depreminin Richter büyüklüğüydü. Olayın moment büyüklüğü ise 9.5 olarak ölçüldü) [Bkz. Dünya tarihindeki en büyük depremler (893 – 2011)]

6.5 ya da daha büyük depremlerde Richter’in orijinal metodolojisinin yetersiz olduğu görülmüştür. Richter ölçeği deprem tarafından salınan toplam enerjiyi hesaplamaz veya yaptığı zararın miktarını tanımlayamaz. Sismografların dayattığı sınırlamalar ve kağıda veya ekrana işlenen tek bir tepe genliğinin ölçümüne verilen önem nedeniyle Richter 6.5'ten büyük dalgaların hesaplanması ve yorumlanmasında güvenilmezdir.

Depremin şiddeti ile büyüklüğü arasındaki fark

Büyüklük ve şiddet depremlerin farklı özelliklerini gösterir. Büyüklük, deprem kaynağında salınan enerjinin ölçümüdür. Sismograflar üzerindeki ölçümler büyüklüğü gösterir. Şiddet ise depremin bir noktada hissettirdiği sarsıntının gücüdür. Şiddet insanlar, yapılar ve doğal çevre üzerindeki etkilere bakılarak belirlenir.

Yenilenmiş Richter ölçekleri

Orijinal Richter ölçeğinde var olan eksiklikler Richter ve Gutenberg tarafından bulunan ölçeklerin geliştirilmesini sağladı. Orijinal Richter ölçeğinin icadını izleyen sonraki yıllarda cisim dalgası büyüklüğü (yüzeyin altındaki birincil, P, ve ikincil, S, sismik dalgaların büyüklüğünü hesaplayan mb ya da body-wave magnitude scale) ve yüzey dalgası büyüklüğü (yüzeydeki Love ve Rayleigh dalgalarını ölçen MS ya da surface-wave magnitude scale) ölçeğini geliştirdiler.

Her iki ölçek de sismograflardan ve en yüksek dalga genliklerinden faydalanmaya devam etse de, büyük depremlerin enerjisinin hesaplanmasında daha güvenilir yöntemler haline geldiler. Yüzey dalgası büyüklüğü ölçeği ayrıca deprem merkez üssü ile sismografın konumu arasındaki mesafe sınırlamasını kaldırırken, cisim dalga büyüklüğü ölçeği 1000 km mesafeye kadar doğru ölçümler alabilmiştir. Bununla birlikte her iki ölçek de hala 8 ve üzeri büyüklükteki depremleri ölçmek için kullanıldığında yeterli doygunluğu verememiştir. Bu nedenle yeni bir ölçüm tekniği olan moment geliştirilmiştir.

Moment büyüklüğü ölçeği

1970'lerin sonunda Japon sismolog Hiroo Kanamori ve Amerikalı sismolog Thomas C. Hanks tarafından geliştirilen moment büyüklüğü (MW veya M) ölçeği, 20. yüzyılın sonları ve 21. yüzyılın başlarında dünyadaki en popüler deprem büyüklüğü ölçüsü oldu. Bir deprem tarafından salınan toplam enerjinin daha kesin ölçümünü üretmek için tasarlanmıştır. Rakamsal hesaplamalarda en yüksek dalga genliği kullanımı bırakılmıştır. Bunun yerine depremin sismik momenti (M0) hesaplanmaya çalışılır. Sismik moment, fayı hareket ettiren kuvvet ile fayın yer değiştirmesinin çarpımı ile hesaplanır. Bugün en büyük depremlerin hesaplanmasında hala moment magnitüd ölçeği kullanılıyor. Richter ve diğer yöntemlerle kıyaslanabilir olması için logaritmik ölçüm kullanılmaya devam etmektedir. Özellikle büyüklüğü 8'in altındaki sarsıntılar hesaplanıyorsa.

Richter deprem büyüklüğü değerleri

Richter deprem büyüklüğü ölçeğindeki sayılar ve anlamları tabloda listelenmiştir.

BüyüklükEtkiSıklık
En çok 2.9 (mikro)İnsanlar tarafından hissedilmez ancak cihazlarca tespit edilir100.000'den fazla
30–3.9 (küçük)İnsanlar tarafından hissedilir12.000–100.000
4.0–4.9 (hafif)Herkesçe hissedilir, objeler kırılabilir2,000–12,000
5.0–5.9 (orta)Zayıf yapılarda hasar200–2,000
6.0–6.9 (güçlü)Kalabalık alanlarda orta şiddetli hasarlar olur20–200
7.0–7.9 (büyük)Geniş çaplı ciddi hasar ve ölüm3–20
8.0 ve yükseği (devasa)Şiddetli yıkım ve çok miktarda ölüm3'ten az