Землетрясения - страница 76
А самые слабые подземные толчки, регистрируемые только сейсмографами, в 800 миллионов миллиардов раз слабее. Они высвобождают энергию, равную 10>8 эргов, то есть примерно такую же, как при взрыве снаряда малого калибра. Разумеется, такие незначительные толчки наблюдаются гораздо чаще, чем сильные землетрясения, поскольку в среднем за год одно землетрясение с энергией, превышающей или равной 10>26 эргов, приходится на 10 толчков с энергией, равной 10>26–10>24 эргов, и на 100 толчков с энергией 10>24–10>22 эргов и т. д. Итак, в среднем 1 миллион зарегистрированных толчков соответствует высвобождению в среднем за год 12,43×10>26 эргов (по Гутенбергу и Рихтеру).
Эта последняя цифра свидетельствует о том, что совсем не обязательно должно произойти много сильных землетрясений, чтобы был выдержан средний годовой показатель. Следовательно, энергию, высвобождаемую землетрясениями за год, следует скорее приписать одной-двум сильным катастрофам, чем множеству слабых толчков. Кроме того, высвобождение сейсмической энергии сильно колеблется из года в год. В этом можно убедиться при рассмотрении кривой на рис. 11, вычерченной Гутенбергом и Рихтером на основе статистических данных. Точка, соответствующая 1906 году, поднимается на >1/>9 выше всех остальных, причем за ней следует год очень слабой сейсмической активности.
Измерение землетрясений по их энергии представляется вполне естественным и логичным способом классификации сейсмических возмущений. Зато он недостаточно удобен: не всегда легко вычислить энергию землетрясения, а поскольку для этого пользуются самыми различными методами, полученные результаты не всегда сопоставимы. В этом, разумеется, заключается основная трудность. Ее сразу же учли многие ученые, и они поставили перед собой задачу разработать другой метод классификации, который при соблюдении энергетической «иерархии» был бы все же более удобным.
В 1935 году Рихтер и Гутенберг нашли решение. Вместо того чтобы оценивать землетрясение в зависимости от энергии, они характеризуют его посредством магнитуды. Это очень остроумный показатель. Магнитуда связана одновременно с энергией возмущения[53] и с его интенсивностью в данном месте, то есть ее можно определить и на основе теоретических положений и из сейсмограмм. Другими словами, магнитуда является функцией энергии (поскольку она пропорциональна ее логарифму) и в то же самое время функцией интенсивности (поскольку, согласно определению, она является логарифмом амплитуды сейсмических волн на расстоянии 100 километров от эпицентра). Наконец, основное преимущество магнитуды заключается в том, что она дает, как отмечает Ротэ, «физическую шкалу, не зависящую от наблюдателя и от места наблюдения».
Магнитуда обозначается цифрами от 0 до 9. Магнитуда 9 соответствовала бы землетрясению в Лиссабоне. Сотрясения, вызванные атомной бомбой, имеют магнитуду 5, а взрывы в шахтах — порядка 2,5..
Разумеется, величина магнитуды зависит от интенсивности, ибо чем сильнее землетрясение, тем больше будет показатель интенсивности на любом расстоянии от эпицентра. Сейсмическое возмущение с магнитудой более 7 регистрируется всеми сейсмографами земного шара, причем его интенсивность достигает IX–XI в радиусе 500–600 километров. Землетрясение с магнитудой 6–7 регистрируется повсеместно, пока угловое расстояние от эпицентра не достигнет 90 градусов; интенсивность такого землетрясения равна VII–VIII в радиусе 220 километров. Землетрясение с магнитудой 5 регистрируется вплоть до углового расстояния 45 градусов от эпицентра и достигает интенсивности VII в радиусе 150 километров. Наконец, землетрясение с магнитудой ниже 5 не регистрируется, если его интенсивность ниже X. Вспомним, что интенсивность должна быть по крайней мере равна II баллам, чтобы сотрясения ощущались людьми, а разрушения причиняются лишь при V баллах.
