Momenttimagnitudi

Momenttimagnitudi on maanjäristyksen voimakkuutta ilmaiseva mittaluku. Momenttimagnitudiasteikon esittivät vuonna 1979 seismologit Thomas C. Hanks ja Hiroo Kanamori. Momenttimagnitudi on United States Geological Surveyn nykyisin kaikille suurille maanjäristyksille käyttämä asteikko.[1]

Seismologit käyttävät sitä määrittämään maanjäristyksestä vapautuvaa energiaa samaan tapaan kuin Richterin asteikkoa.

Momenttimagnitudi M W {\displaystyle M_{W}} määritellään seuraavan yhtälön mukaan:

M W = 2 3 ( log 10 ⁡ M 0 − 16 , 1 ) , {\displaystyle M_{W}={2 \over 3}(\log _{10}M_{0}-16{,}1),\,}

jossa M 0 {\displaystyle M_{0}} on seisminen momentti mitattuna dyne-senttimetreinä (dyn·cm = 10−7N·m). SI-yksiköissä yhtälö on seuraavanlainen:

M W = 2 3 ( log 10 ⁡ M 0 , S I − 9 , 1 ) . {\displaystyle M_{W}={2 \over 3}(\log _{10}M_{0,\mathrm {SI} }-9{,}1).\,}

Vakiot tässä yhtälössä on valittu niin, että asteikko vastaa karkeasti muita asteikkoja, kuten Richterin asteikkoa.

Eräs momenttimagnitudin etu muihin vastaaviin asteikkoihin verrattuna on, ettei se saturoidu eli kyllästy yläpäässä. Toisin sanoen sillä ei ole mitään sellaista arvoa, jonka jälkeen kaikki suuret maanjäristykset saisivat suuruudekseen saman arvon. Tämän vuoksi momenttimagnitudi on nykyään yleisimmin käytetty asteikko suurissa maanjäristyksissä.

USGS ei käytä momenttimagnitudia maanjäristyksissä, joiden suuruus on alle 3,5.

Energia

Maanjäristyksen energia, E, on 1/2000 kertaa momentti, jolloin SI-yksiköissä

M W = 2 3 ( log 10 ⁡ E S I − 4 , 8 ) {\displaystyle M_{W}={2 \over 3}(\log _{10}E_{\mathrm {SI} }-4{,}8)\,} .

Jos energian yksikkönä käytetään megatonneja (Mt), joilla 1 Mt TNT = 4 PJ = 4·1015 J, ylläoleva yhtälö saa muodon:

M W = 2 3 ( log 10 ⁡ E M t + 10 , 8 ) {\displaystyle M_{W}={2 \over 3}(\log _{10}E_{\mathrm {Mt} }+10{,}8)\,}

ja jos energia ilmoitetaan ekvivalentteina megatonneina, (EMt, equivalent Mt), energia megatonneina kerrotaan luvulla 1000/15 tutkimusten perusteella, että 1 000 tonnia räjähdettä vastaa maanjäristystä magnitudiltaan noin 4. Tällöin yhtälö saa muodon

M W = 2 3 ( log 10 ⁡ E E M t + 9 ) {\displaystyle M_{W}={2 \over 3}(\log _{10}E_{\mathrm {EMt} }+9)\,} .

Tästä yhtälöstä voidaan päätellä, että magnitudiltaan yhtä suurempaan (esimerkiksi 5,0:sta 6,0:aan) maanjäristykseen tarvitaan noin 32-kertainen energiamäärä. Magnitudiltaan 6,0:n maanjäristys vastaisi siis noin 1,1 megatonnia räjähdettä.[2]

Lähteet

  1. ↑ http://earthquake.usgs.gov/aboutus/docs/020204mag_policy.php [Vanhentunut linkki]
  2. ↑ http://earthquake.usgs.gov/faq/meas.html#19 [Vanhentunut linkki]

Aiheesta muualla

  • USGS: What is moment magnitude? [Vanhentunut linkki] (englanniksi)
  • USGS: Magnitude and intensity [Vanhentunut linkki] (englanniksi)