Κλίμακα Ρίχτερ

Η Κλίμακα Ρίχτερ είναι διαδεδομένη λογαριθμική κλίμακα μέτρησης της ενέργειας που εκλύεται κατά τη διάρκεια ενός σεισμού.

Ιστορικό

Η κλίμακα Ρίχτερ αναπτύχθηκε το 1935, στην Νότια Καλιφόρνια των ΗΠΑ από τον Αμερικανό φυσικό και σεισμολόγο Τσαρλς Ρίχτερ (Charles Francis Richter) και τον Γερμανό Μπένο Γκούτενμπεργκ (Beno Gutenberg).
Η κλίμακα αυτή, που φέρει προς τιμήν το όνομα του ενός των δημιουργών της, επινοήθηκε αρχικά για μέτρηση τοπικών σεισμών. Λόγω όμως της πρωτοτυπίας της, ορίσθηκε διεθνώς ως κλίμακα αναφοράς του μεγέθους όλων των σεισμών.
Μετά την διεθνή καθιέρωση της κλίμακας, οι ίδιοι οι δημιουργοί της την βελτίωσαν, ώστε να εξαλειφθούν οι περιορισμοί τόσο της απόστασης όσο και των τύπων των εν χρήσει σεισμογράφων. Δημιουργήθηκαν επίσης και νομογράμματα, με βάση τα οποία μπορεί να εξαχθεί απευθείας το μέγεθος ενός σεισμού με βάση ορισμένα χαρακτηριστικά του, όπως η χρονική διάρκεια και το πλάτος των δευτερευόντων σεισμικών κυμάτων.

Βασικές αρχές

Η κλίμακα Ρίχτερ είναι λογαριθμική. Αύξηση του μεγέθους του σεισμού κατά μία ακέραια μονάδα της κλίμακας αντιπροσωπεύει δεκαπλασιασμό του πλάτους των δονήσεων που καταγράφονται από ένα σεισμογράφο Wood-Anderson και 31,5 φορές μεγαλύτερη έκλυση ενέργειας, ενώ αύξηση 2 βαθμών αντιπροσωπεύει 1.000 φορές μεγαλύτερη έκλυση ενέργειας.
Ως «βαθμός 0» επελέγη συμβατικά η ασθενέστερη δόνηση που μπορούσε να καταγραφεί την εποχή που καθιερώθηκε η κλίμακα. Οι σύγχρονοι σεισμογράφοι καταγράφουν και ασθενέστερες δονήσεις από εκείνες που αρχικά είχαν επιλεγεί για να ορίσουν το «0» (οι οποίες ορίζονται με αρνητικές τιμές). Πρακτικώς, η ασθενέστερη δόνηση που μπορεί να υπάρξει είναι - 2,0 Ρίχτερ, που ισοδυναμεί με το σπάσιμο μίας πέτρας.
Μία εμπειρική αντίληψη του βαθμού «1» της κλίμακας είναι η δόνηση που παράγεται από τη διέλευση ενός τρένου ή ενός ερπυστριοφόρου άρματος με μέση ταχύτητα σε άσφαλτο, ενώ βαθμός «2» είναι η δόνηση που αντιλαμβάνονται οι θεατές παρέλασης από διέλευση ίλης αρμάτων.
Παρά τα παραπάνω, στη σύγχρονη πρακτική χρησιμοποιείται ένα πιο σωστά θεμελιωμένο μέτρο για το μέγεθος του σεισμού, η «σεισμική ροπή», η οποία παρέχει πολύ πιο ομοιόμορφη κλίμακα για το σεισμικό γεγονός.

Μέγιστη δυνατή τιμή

Αν και η κλίμακα δεν έχει θεωρητικά ανώτατο όριο, οι 5 μεγαλύτεροι σεισμοί που έχουν καταγραφεί από το 1900 έως σήμερα (με πιο πρόσφατο, τον σεισμό 9,0 - 9,1 Ρίχτερ στο Σεντάι της Ιαπωνίας στις 11 Μαρτίου 2011), κυμάνθηκαν ανάμεσα στην τιμή 9 έως και 9,5 της κλίμακας. Μολονότι στην επιστημονική φαντασία έχουν αποτυπωθεί και ακόμη μεγαλύτεροι, όπως στην τηλεταινία καταστροφής «10.5» του 2004, που δείχνει έναν υποθετικό σεισμό μεγέθους 10,5 Ρίχτερ, στην πραγματικότητα δεν υπάρχει τόσο μεγάλο σεισμογόνο ρήγμα στη Γη για να προκαλέσει κάτι τέτοιο.
Πρακτικώς, οι σεισμοί στη Γη δεν μπορούν να ξεπεράσουν την τιμή 9,5 της κλίμακας. Ο λόγος είναι ότι οι βράχοι δεν μπορούν να αντέξουν περισσότερη ενέργεια από το όριο θραύσης, χωρίς να σπάσουν. Επομένως, το ποσοτικό μέγεθος του σεισμού εξαρτάται αποκλειστικά από το μέγεθος των πετρωμάτων που υπέστησαν θραύση, δηλαδή πόσα (χιλιό)μετρα μήκος είχε το σεισμογόνο ρήγμα που δημιουργήθηκε, απελευθερώνοντας σεισμική ενέργεια κατά τη θραύση. Ο ισχυρότερος σεισμός που έχει καταγραφεί ποτέ, ήταν ο Μεγάλος σεισμός της Βαλδίβια στην Χιλή, στις 22 Μαΐου 1960, μεγέθους 9,5 R και προκλήθηκε από το μεγαλύτερο σε μήκος ενιαίο ρήγμα του πλανήτη, μήκους 1.500 χιλιομέτρων (σχεδόν 1.000 μιλίων), στο οποίο τα πετρώματα υπέστησαν διάρρηξη στο μεγαλύτερο μέρος τους κατά μήκος 1.000 χιλιομέτρων.
Για να συνέβαινε ένας σεισμός με τιμή άνω των 10 βαθμών στην κλίμακα, ο οποίος μάλιστα θα γινόταν αισθητός σε όλη τη Γη, θα έπρεπε να υπάρχει ένα ρήγμα που να περιβάλλει ολόκληρο τον πλανήτη και φυσικά τέτοιο ρήγμα δεν υπάρχει. Θεωρητικά, σε ένα τέτοιο σενάριο, το ανώτατο όριο της κλίμακας θα ήταν στα 10,6 Ρίχτερ αν το ρήγμα αυτό έσπαζε κατά μήκος όλης της περιφέρειας της Γης. Στην πράξη βέβαια, ο μόνος τρόπος για να συμβεί σεισμός με τιμή άνω των 10 βαθμών, είναι από συμβάν πρόσκρουσης με αστεροειδή ή κομήτη. Ακόμη και η τιμή 10,0 θεωρείται εξαιρετικά απίθανη και σύμφωνα με αρκετούς ειδικούς, όπως την σεισμολόγο Susan Hough, ίσως είναι το ύψιστο δυνατό νούμερο που θα μπορούσε να συμβεί ποτέ στη Γη.

Διαφορές από την κλίμακα Μερκάλι

Η κλίμακα Ρίχτερ δεν θα πρέπει να συγχέεται με την κλίμακα Μερκάλι, που προσδιορίζει όχι το μέγεθος, αλλά την ένταση του σεισμικού φαινομένου σε ορισμένη τοποθεσία και, επομένως, εξαρτάται από το μέγεθος, την απόσταση από το επίκεντρο του σεισμού, το υπέδαφος και από παράγοντες που επηρεάζουν την διάδοση των σεισμικών κυμάτων. Επίσης, αφού η κλίμακα Μερκάλι προσμετρά τις επιπτώσεις ενός σεισμικού φαινομένου, δεν ενδείκνυται για μετρήσεις σε ακατοίκητες ή αραιοκατοικημένες περιοχές.