Charles Richter, Erfinder der Richterskala

Seismische Wellen sind die Schwingungen von Erdbeben, die sich durch die Erde bewegen. Sie werden auf Instrumenten aufgezeichnet, die Seismographen genannt werden. Seismographen zeichnen eine Zick-Zack-Kurve auf, die die unterschiedliche Amplitude der Bodenschwingungen unter dem Instrument zeigt. Empfindliche Seismographen, die diese Bodenbewegungen stark verstärken, können starke Erdbeben aus Quellen auf der ganzen Welt aufspüren. Die Zeit, die Orte und die Stärke eines Erdbebens können aus den von Seismographenstationen aufgezeichneten Daten bestimmt werden.

Die Richterskala wurde 1935 von Charles F. Richter vom California Institute of Technology als mathematisches Gerät zum Vergleich der Erdbebengröße entwickelt. Die Stärke eines Erdbebens wird aus dem Logarithmus der von Seismographen aufgezeichneten Wellenamplitude bestimmt. Anpassungen sind für die Variation des Abstands zwischen den verschiedenen Seismographen und dem Epizentrum der Erdbeben enthalten. Auf der Richterskala wird die Größe in ganzen Zahlen und Dezimalbrüchen ausgedrückt. Zum Beispiel könnte eine Stärke 5,3 für ein moderates Erdbeben berechnet werden, und ein starkes Erdbeben könnte als Stärke 6,3 bewertet werden. Aufgrund der logarithmischen Basis der Skala bedeutet jede ganzzahlige Zunahme der Größe eine zehnfache Zunahme der gemessenen Amplitude; Als Schätzung der Energie entspricht jeder ganzzahlige Schritt in der Größenskala der Freisetzung von ungefähr 31-mal mehr Energie als die Menge, die dem vorhergehenden ganzzahligen Wert zugeordnet ist.

Die Richterskala konnte zunächst nur auf Schallplatten von Instrumenten gleicher Herstellung angewendet werden. Jetzt werden die Instrumente sorgfältig aufeinander abgestimmt. Somit kann die Größe aus der Aufzeichnung eines kalibrierten Seismographen berechnet werden.

Erdbeben mit einer Stärke von etwa 2,0 oder weniger werden gewöhnlich als Mikroerdbeben bezeichnet. Sie werden von Menschen nicht häufig gefühlt und im Allgemeinen nur auf lokalen Seismographen aufgezeichnet. Ereignisse mit Größenordnungen von ungefähr 4,5 oder mehr - es gibt mehrere tausend solcher Schocks pro Jahr - sind stark genug, um von empfindlichen Seismographen auf der ganzen Welt aufgezeichnet zu werden. Große Erdbeben wie das Erdbeben am Karfreitag 1964 in Alaska haben eine Stärke von 8,0 oder höher. Im Durchschnitt ereignet sich jedes Jahr irgendwo auf der Welt ein Erdbeben dieser Größe. Die Richterskala hat keine Obergrenze. Vor kurzem wurde eine andere Skala, die als Momentengrößen-Skala bezeichnet wird, entwickelt, um größere Erdbeben genauer untersuchen zu können.

Die Richterskala wird nicht zum Ausdrücken von Schäden verwendet. Ein Erdbeben in einem dicht besiedelten Gebiet, das viele Tote und erhebliche Schäden zur Folge hat, kann das gleiche Ausmaß haben wie ein Schock in einem abgelegenen Gebiet, das die Tierwelt nur erschreckt. Erdbeben großen Ausmaßes, die unter den Ozeanen auftreten, können von Menschen nicht einmal gefühlt werden.

NEIS Interview

Das Folgende ist eine Abschrift eines NEIS-Interviews mit Charles Richter:

Wie sind Sie zur Seismologie gekommen??
CHARLES RICHTER: Es war wirklich ein glücklicher Unfall. Bei Caltech arbeitete ich an meiner Promotion. in theoretischer Physik bei Dr. Robert Millikan. Eines Tages rief er mich in sein Büro und sagte, das seismologische Labor suche einen Physiker. Das war nicht meine Linie, aber war ich überhaupt interessiert? Ich habe mit Harry Wood gesprochen, der für das Labor verantwortlich war. Infolgedessen trat ich 1927 in seine Belegschaft ein.

Was waren die Ursprünge der instrumentellen Magnitudenskala??
CHARLES RICHTER: Als ich zu Mr. Wood kam, war ich hauptsächlich mit der routinemäßigen Messung von Seismogrammen und der Ortung von Erdbeben beschäftigt, damit ein Katalog mit Epizentren und Eintrittszeiten erstellt werden konnte. Übrigens verdankt die Seismologie den anhaltenden Bemühungen von Harry O. Wood, das seismologische Programm in Südkalifornien zu verwirklichen, eine weitgehend unbestätigte Schuld. Zu dieser Zeit arbeitete Mr. Wood mit Maxwell Alien an einer historischen Übersicht über Erdbeben in Kalifornien. Wir nahmen auf sieben weit auseinander liegenden Stationen auf, alle mit Wood-Anderson-Torsionsseismographen.

Welche Modifikationen waren mit der Anwendung der Skala auf weltweite Erdbeben verbunden??
CHARLES RICHTER: Sie weisen zu Recht darauf hin, dass die ursprüngliche Magnitudenskala, die ich 1935 veröffentlicht habe, nur für Südkalifornien und für die dort verwendeten speziellen Arten von Seismographen eingerichtet wurde. Die Ausweitung der Skala auf weltweite Erdbeben und Aufnahmen auf anderen Instrumenten wurde 1936 in Zusammenarbeit mit Dr. Gutenberg begonnen. Dabei wurden die angegebenen Amplituden von Oberflächenwellen mit Zeiträumen von etwa 20 Sekunden verwendet. Im Übrigen wird die übliche Bezeichnung der Magnitudenskala für meinen Namen der großen Rolle, die Dr. Gutenberg bei der Ausweitung der Skala auf Erdbeben in allen Teilen der Welt gespielt hat, nicht gerecht.

Viele Menschen haben den falschen Eindruck, dass die Richter-Magnitude auf einer Skala von 10 basiert.
CHARLES RICHTER: Ich muss diesen Glauben immer wieder korrigieren. In gewisser Weise beinhaltet die Größe Schritte von 10, da jede Erhöhung um eine Größe eine zehnfache Verstärkung der Bodenbewegung darstellt. Aber es gibt keine Skala von 10 im Sinne einer Obergrenze wie bei Intensitätsskalen; Ich bin in der Tat froh zu sehen, dass sich die Presse jetzt auf die offene Richterskala bezieht. Die Größenangaben stellen lediglich die Messung mit einem Seismographen dar, allerdings ohne implizite Obergrenze. Die höchsten Beträge, die bisher tatsächlichen Erdbeben zugeordnet wurden, liegen bei 9, aber das ist eine Einschränkung auf der Erde, nicht in der Skala.

Es gibt ein weiteres weit verbreitetes Missverständnis, dass die Magnitudenskala selbst eine Art Instrument oder Gerät ist. Besucher werden häufig gefragt, ob sie die Waage sehen möchten. Sie sind irritiert, weil sie auf Tabellen und Diagramme verwiesen werden, mit denen die Skala auf die aus den Seismogrammen abgelesenen Werte angewendet wird.

Zweifellos werden Sie häufig nach dem Unterschied zwischen Stärke und Intensität gefragt.
CHARLES RICHTER: Das sorgt auch in der Öffentlichkeit für große Verwirrung. Ich verwende die Analogie gerne für Funkübertragungen. In der Seismologie gilt dies, weil Seismographen oder die Empfänger die von der Erdbebenquelle oder der Rundfunkstation ausgestrahlten Wellen elastischer Störungen oder Funkwellen aufzeichnen. Die Größe kann mit der Leistung in Kilowatt eines Senders verglichen werden. Die lokale Intensität auf der Mercalli-Skala ist dann mit der Signalstärke eines Empfängers an einem bestimmten Ort vergleichbar. in der Tat die Qualität des Signals. Die Intensität wie die Signalstärke nimmt im Allgemeinen mit der Entfernung von der Quelle ab, obwohl dies auch von den örtlichen Bedingungen und dem Weg von der Quelle zum Punkt abhängt.

In letzter Zeit gab es Interesse daran, die Bedeutung eines Erdbebens neu zu bewerten.
CHARLES RICHTER: In der Wissenschaft ist eine Verfeinerung unvermeidlich, wenn Sie ein Phänomen über einen langen Zeitraum hinweg gemessen haben. Unsere ursprüngliche Absicht war es, die Größe streng in Bezug auf instrumentelle Beobachtungen zu definieren. Wenn man den Begriff "Energie eines Erdbebens" einführt, dann ist das eine theoretisch abgeleitete Größe. Wenn sich die Annahmen für die Berechnung der Energie ändern, wirkt sich dies erheblich auf das Endergebnis aus, auch wenn möglicherweise die gleichen Daten verwendet werden. Deshalb haben wir versucht, die Interpretation der "Größe des Erdbebens" so eng wie möglich mit den tatsächlichen Instrumentenbeobachtungen zu verknüpfen. Was sich natürlich herausstellte, war, dass die Magnitudenskala voraussetzte, dass alle Erdbeben bis auf einen konstanten Skalierungsfaktor gleich waren. Und dies war der Wahrheit näher als wir erwartet hatten.