Messung der Erdbebenintensität mit Hilfe von Erdbebenskalen

Das erste für Erdbeben erfundene Messinstrument war die seismische Intensitätsskala. Dies ist eine grobe Zahlenskala, um zu beschreiben, wie schwer ein Erdbeben an der Stelle ist, an der Sie stehen. Wie schlimm ist es auf einer Skala von 1 bis 10?

Es ist nicht schwer, eine Reihe von Beschreibungen für Intensität 1 ("Ich konnte es kaum fühlen") und 10 ("Alles um mich herum fiel herunter!") Und die dazwischen liegenden Abstufungen zu finden. Eine Skala dieser Art ist nützlich, wenn sie sorgfältig erstellt und konsequent angewendet wird, obwohl sie ausschließlich auf Beschreibungen und nicht auf Messungen basiert.

Die Größenordnung des Erdbebens (die Gesamtenergie eines Bebens) kam später als Ergebnis vieler Fortschritte bei Seismometern und jahrzehntelanger Datenerfassung. Während die Erdbebengröße interessant ist, ist die Erdbebenintensität wichtiger: Es geht um die starken Bewegungen, die tatsächlich Menschen und Gebäude betreffen. Intensitätskarten werden für praktische Dinge wie Stadtplanung, Bauvorschriften und Notfallmaßnahmen geschätzt.

Nach Mercalli und darüber hinaus

Dutzende von seismischen Intensitätsskalen wurden entwickelt. Die erste, die weit verbreitet war, wurde von Michele de Rossi und Francois Forel im Jahr 1883 hergestellt, und bevor sich Seismographen verbreiteten, war die Rossi-Forel-Skala das beste wissenschaftliche Werkzeug, das wir hatten. Es wurden römische Ziffern von Intensität I bis X verwendet.

In Japan entwickelte Fusakichi Omori eine Skala, die auf den dortigen Bautypen wie Steinlaternen und buddhistischen Tempeln basiert. Die Sieben-Punkte-Omori-Skala liegt immer noch unter der offiziellen Skala der japanischen Wetterbehörde für die Erdbebenintensität. In vielen anderen Ländern kamen andere Waagen zum Einsatz.

In Italien wurde eine 1902 von Giuseppe Mercalli entwickelte 10-Punkte-Intensitätsskala von einer Reihe von Personen angepasst. Als H. O. Wood und Frank Neumann 1931 eine Version ins Englische übersetzten, nannten sie sie die modifizierte Mercalli-Skala. Das ist seitdem der amerikanische Standard.

Die modifizierte Mercalli-Skala besteht aus Beschreibungen, die von harmlos ("Ich werde nur von wenigen gefühlt") bis erschreckend ("XII. Schadenssumme ... Gegenstände, die in die Luft geworfen werden") reichen. Es umfasst das Verhalten von Menschen, die Reaktionen von Häusern und größeren Gebäuden sowie Naturphänomene.

Zum Beispiel reichen die Reaktionen der Menschen von kaum spürbarer Bodenbewegung bei Intensität I bis zu allen, die bei Intensität VII im Freien laufen, bei der gleichen Intensität, bei der Schornsteine ​​zu brechen beginnen. Bei Intensität VIII werden Sand und Schlamm aus dem Boden geworfen und schwere Möbel umgeworfen.

Abbildung der seismischen Intensität

Die Umwandlung menschlicher Berichte in konsistente Karten geschieht heute online, war aber früher recht mühsam. Nach einem Beben sammelten die Wissenschaftler so schnell wie möglich Intensitätsberichte. Postmeister in den Vereinigten Staaten sandten der Regierung jedes Mal einen Bericht, wenn ein Beben auftrat. Privatpersonen und lokale Geologen taten dasselbe.

Wenn Sie auf Erdbeben vorbereitet sind, sollten Sie sich überlegen, was Bebenermittler tun, indem Sie ihr offizielles Handbuch herunterladen. Mit diesen Berichten befragten die Ermittler des US Geological Survey andere Sachverständige wie Bauingenieure und Inspektoren, um ihnen bei der Kartierung von Zonen gleicher Intensität zu helfen. Schließlich wurde eine Konturkarte mit den Intensitätszonen fertiggestellt und veröffentlicht.

Eine Intensitätskarte kann einige nützliche Dinge zeigen. Es kann den Fehler beschreiben, der das Beben verursacht hat. Es kann auch Bereiche mit ungewöhnlich starkem Rütteln außerhalb des Fehlers anzeigen. Diese Gebiete mit "schlechtem Boden" sind wichtig, wenn es zum Beispiel um Zoneneinteilung, Katastrophenplanung oder die Entscheidung geht, wo Autobahnen und andere Infrastrukturen verlegt werden sollen.

Vorschüsse

1992 machte sich ein europäisches Komitee daran, die seismische Intensitätsskala im Lichte neuer Erkenntnisse zu verfeinern. Insbesondere haben wir viel darüber gelernt, wie verschiedene Gebäudetypen auf Einrütteleffekte reagieren. Wir können sie wie Amateurseismographen behandeln.

1995 wurde europaweit die Europäische Makroseismische Skala (EMS) eingeführt. Es hat 12 Punkte, genau wie die Mercalli-Skala, ist aber viel detaillierter und präziser. Es enthält zum Beispiel viele Bilder von beschädigten Gebäuden.

Ein weiterer Fortschritt bestand darin, den Intensitäten härtere Zahlen zuordnen zu können. Das UMS enthält spezifische Werte der Bodenbeschleunigung für jeden Intensitätsrang. (Dies gilt auch für die neueste japanische Skala.) Die neue Skala kann nicht in einer einzelnen Laborübung unterrichtet werden, so wie die Mercalli-Skala in den USA unterrichtet wird. Aber diejenigen, die es beherrschen, werden es am besten können, gute Daten aus den Trümmern und Verwirrungen nach einem Erdbeben zu extrahieren.

Warum alte Forschungsmethoden immer noch wichtig sind

Die Untersuchung von Erdbeben wird von Jahr zu Jahr komplexer und dank dieser Fortschritte funktionieren die ältesten Forschungsmethoden besser als je zuvor. Die netten Maschinen und sauberen Daten sorgen für eine gute Grundlagenforschung.

Ein großer praktischer Vorteil ist jedoch, dass wir alle Arten von Erdbebenschäden gegen den Seismographen kalibrieren können. Jetzt können wir gute Daten aus menschlichen Aufzeichnungen extrahieren, wo und wann es keine Seismometer gibt. Mit alten Aufzeichnungen wie Tagebüchern und Zeitungen können die Intensitäten für Erdbeben während des gesamten Verlaufs der Geschichte geschätzt werden.

Die Erde ist ein sich langsam bewegender Ort, und an vielen Orten dauert der typische Erdbebenzyklus Jahrhunderte. Wir müssen nicht jahrhundertelang warten, daher ist es eine wertvolle Aufgabe, zuverlässige Informationen über die Vergangenheit abzuleiten. Alte menschliche Aufzeichnungen sind viel besser als nichts, und manchmal ist das, was wir über vergangene seismische Ereignisse erfahren, fast so gut wie das Vorhandensein von Seismographen.