Schaal van Richter

De schaal van Richter is een manier waarop de energie die vrijkomt bij een aardbeving (of een zeebeving) in een getal wordt uitgedrukt. De schaal is in 1935 opgesteld door de Amerikaanse seismoloog Charles Francis Richter en zijn Duits-Amerikaanse collega Beno Gutenberg. Het is een logaritmische schaal. Hij wordt afgeleid van de sterkte van de trillingen, zoals die gemeten worden op het seismogram.

De schaal van Richter is de eerste schaal voor aardbevingen waarmee een schatting gegeven wordt van de energie die bij een aard- of zeebeving vrijkomt. Tot dusver bestaande schalen richtten zich op de intensiteiten zoals die bij aardbevingen op uiteenlopende plaatsen gevoeld werden. Heden ten dage wordt de in de jaren 70 van de twintigste eeuw ontwikkelde momentmagnitudeschaal  gebruikt, maar verwijst men in het nieuws vaak abusievelijk nog naar de schaal van Richter.

Berekening 
De sterkte wordt berekend aan de hand van de maximale uitslag (amplitude) van de registratie van de horizontale component van de aardbeving. De sterkte wordt de magnitude genoemd, naar analogie van het begrip magnitude uit de sterrenkunde om de helderheid van een ster aan te geven. Richter definieerde de magnitude van een aardbeving als de logaritme van de uitwijking in millimeter die deze op een Wood-Anderson seismograaf opwekt op een epicentrale afstand van 100 km. Een uitslag van een millimeter op deze standaardseismograaf geeft een beweging van een micrometer van de aarde aan. Zo is een aardbeving die op 100 km afstand een uitwijking van 10 mm veroorzaakt een beving met magnitude 4. Bij toename van 1 magnitude-eenheid is de uitwijking op het seismogram tien keer zo groot. Op deze manier kon Richter verschillende aardbevingen met elkaar vergelijken. Er worden correcties toegepast om de invloed van de afstand tussen epicentrum en seismisch station in rekening te brengen. Met het toenemen van de afgelegde afstand verliezen de seismische golven door geometrische spreiding en absorptie een deel van hun trillingsamplitude.

Voor aardbevingen die zwaarder zijn dan 6,5 en aardbevingen die verder weg zijn dan 500 km blijkt de schaal van Richter niet erg betrouwbaar meer; boven magnitude 6,5 wordt de magnitude door de schaal van Richter namelijk vaak te laag berekend. Dit wordt verzadiging genoemd. Doordat de schaal van Richter als referentie een aardbeving op 100 km afstand gebruikt, wordt hij tevens onnauwkeurig als de beving veel verder weg is.

Proefondervindelijk heeft men berekend dat iedere toename met één magnitude-eenheid overeenkomt met een 30-voudige verhoging van de vrijgekomen energie in de vorm van seismische trillingen optreedt. De hoeveelheid energie die vrijkomt bij een beving van magnitude 7 is dus 900 maal (30 × 30) zo groot als die die vrijkomt bij een beving van magnitude 5. De energie die bijvoorbeeld vrijkomt wanneer een massa van 1 ton vanaf 100 meter hoogte op de grond valt is te vergelijken met de sterkte van een beving met magnitude 1.

Waarneembaarheid 
Een aardbeving met een magnitude van 2,0 op normale diepte kan onder optimale omstandigheden nog net worden gevoeld. De zeer ondiepe bevingen in Noord-Nederland (tot maximaal 3 kilometer diep) kunnen soms al bij een magnitude van 1,2 worden gevoeld. In Zuid-Nederland komen bevingen voor op een diepte van 30 kilometer, die pas worden gevoeld bij een magnitude groter dan 3,0. Wereldwijd zijn er minstens vijf aardbevingen met een kracht van 9,0 of meer op de schaal van Richter rechtstreeks waargenomen: de zeebeving bij Sendai in 2011 (9,0), de aardbeving in Lissabon in 1755 (9,0), de aardbeving in Alaska in 1964 (9,2), de zeebeving in 2004 in de Indische Oceaan (9,3) en de Grote Chileense Aardbeving in 1960 (9,5).

Nog zwaardere aardbevingen kunnen een totale ontwrichting van ecosystemen over zeer grote afstanden en zelfs over de hele wereld veroorzaken. Dergelijke bevingen zijn nog nooit waargenomen, maar het is zeer waarschijnlijk dat ze zich in de geschiedenis van de aarde weleens hebben voorgedaan. Mogelijk heeft de inslag van een meteoriet met een diameter van minstens 10 kilometer aan het einde van het Krijt (65 miljoen jaar geleden), waardoor de Chicxulubkrater is gevormd, een beving met een magnitude van 12,0 of hoger veroorzaakt.

Een benadering van de schaal van Richter 
De magnitude van een aardbeving is niet direct meetbaar. De energie die bij de aardbeving vrijkomt kan alleen geschat worden op basis van metingen op het aardoppervlak. Een exacte meting is niet mogelijk. Onderstaande tabel geeft een schatting van het verband tussen de schaal en de vrijgekomen energie. De aanname daarbij is dat het verband tussen de energie E in joule en de magnitude n wordt gegeven door de formule

Met de formule wordt bijvoorbeeld aangenomen dat een toename met één magnitude-eenheid precies overeenkomt met de toename van de hoeveelheid vrijgekomen energie met een factor die gelijk is aan wortel uit 1000.

Andere schalen 
In de loop van de jaren zijn er verschillende andere magnitudeschalen ontworpen die allemaal een aanpassing of uitbreiding zijn van de magnitudeschaal van Richter. De magnitude geeft aan hoeveel energie er bij de aardbeving vrij kwam. Dat geeft aanwijzingen over de processen die zich in de aardbodem afspelen. De magnitude is onafhankelijk van de plaats op aarde waar deze wordt berekend.

De omvang van aardbevingen kan ook worden aangegeven met de intensiteit. De intensiteit van de aardbeving geeft wat de uitwerking op het aardoppervlak is. Het geeft aanwijzingen over de gevolgen die de aardbeving heeft op het aardoppervlak. De intensiteit van een beving is afhankelijk van de plaats van waarneming. Een aardbeving op grote diepte geeft een minder grote intensiteit aan het aardoppervlak dan een minder grote diepte. De intensiteit is ook afhankelijk van de grondsoort, onderlagen, type verplaatsing en de afstand tot het epicentrum.

Een andere schaal voor de magnitude is de momentmagnitudeschaal ; dit is een verdere ontwikkeling van de schaal van Richter.

Voorbeelden van schalen voor de intensiteit zijn:
 de schaal van Mercalli
 de Europese macroseismische schaal; dit is een verdere ontwikkeling van de schaal van Mercalli

Verwijzingen 

Aardbeving
Richter Schaal van
Eponiem