Magnitúdo

Názov

Pokiaľ ide o slovenský názov, v Slovníku cudzích slov (akademickom) aj vo Veľkom slovníku cudzích slov je uvedený tvar magnitúda, inde (v encyklopédiách a geologických textoch) tvar magnitúdo alebo magnitudo (tvar magnitúda je potom vyhradený pre iné odbory). Je pritom zrejmé, že oba tvary vznikli prekladom jedného výrazu.

Charakteristika

Rozlišuje sa viacero druhov magnitúd či magnitúdových stupníc, napr. lokálne magnitúdo (tzv. Richterova stupnica).
Magnitúdo by nemalo byť zamieňané za intenzitu. Intenzita (napr. Rossi-Forelova a modifikovaná Mercalliho stupnica) závisia na podmienkach v mieste zemetrasenia a nepopisujú tak absolútnu veľkosť zemetrasenia. V prípade intenzity zemetrasenia ide o "stupnice" v pravom slova zmysle.
Magnitudo sa získava rôznymi spôsobmi, staršie výpočty boli aplikované ako dekadický logaritmus hodnoty amplitúdy jednej z najväčších odchýlok zemetrasných vĺn zaznamenaných seizmometrom vo vzdialenosti menšej ako 100 km od epicentra zemetrasenia, najvyššia takto zaznamenaná hodnota bola 8,6 magnitúdo. Novšie metódy ako logaritmované hodnoty zúžitkovávajú seizmický moment zemetrasenia, ktorý predstavuje veľkosť povrchovej trhliny a veľkosť premiestnenia hornín pozdĺž vzniknutého zlomu. Najsilnejšie takto zaznamenané zemetrasenie sa udialo v neobývaných oblastiach Čile v roku 1960 a malo magnitúdo 9 až 9,5.
Na základe spôsobu výpočtu, nemá magnitúdo zemetrasenia hornú hranicu. Vzhľadom na spôsob logaritmovania, predstavujú dve po sebe nasledujúce celé hodnoty magnitúda 10 až 30-násobný rozdiel nameraných hodnôt. Ak teda bola pri magnitúde 5 nameraná odchýlka seizmogramu 30 cm pri magnitúde 6 bude už 300 cm. Odhaduje sa, že na 10-násobné zväčšenie veľkosti vibrácií je potrebné až 30-násobne väčšie množstvo dodanej energie.
Prostriedky masovej komunikácie len zriedka pri správach o zemetraseniach uvádzajú, akým spôsobom bolo magnitúdo namerané, zdanlivé nepresnosti spôsobujú aj sami seizmológovia, ktorí svoje výsledky v priebehu času upresňujú, takže tie môžu kolísať o niekoľko desatín.

Dejiny

Meranie pomocou stupnice magnitúdo pôvodne navrhol začiatkom 30. rokov japonský seizmológ Kijoo Wadači. 
V roku 1935 Charles Richter a Beno Gutenberg z California Institute of Technology (Caltech) vypracovali metódu merania zemetrasení analýzou seizmogramov zaznamenaných Wood-Andersonovým torzným seizmometrom. Richter pôvodne zaokrúhľoval namerané hodnoty k najbližším štvrtinám jednotiek, neskôr sa však hodnoty zaokrúhľovali na desatiny. Príčinou vytvorenia tejto stupnice bola snaha o oddelenie predtrasov a dotrasov od hlavného otrasu. Inšpiráciou bola škála hviezdnych magnitúd používaná v astronómii pre popis jasnosti hviezd a ďalších objektov na oblohe.
Richter vybral za magnitúdo 0 otras, ktorý by na seizmograme zaznamenanom Wood-Andersonovým torzným seizmometrom umiestneným 100 km od epicentra zemetrasenia ukázal maximálny vodorovný posun 1 mikrometer. Richterova škála kvôli spôsobu svojho výpočtu pomocou logaritmu nemá žiadnu hornú ani dolnú hranicu. Moderné citlivé seizmografy dnes bežne zaznamenávajú aj záchvevy so záporným magnitúdom. Keďže pôvodné Wood-Andersonove torzné seizmometre používané pri vzniku škály mali konštrukčné limity, zemetrasenia silnejšie než 6,8 nemohli byť pomocou ich meraní vypočítané. Ďalším problémom Richterovej stupnice je nejednoznačný vzťah k fyzikálnym charakteristikám zdroja zemetrasenia, či fakt, že v blízkosti 8,3 až 8,5 magnitúdo nastáva saturačný efekt, ktorý spôsobuje, že tradičné metódy merania vypočítajú rovnaké hodnoty magnitúdo pre zemetrasenia rozličných veľkostí. V roku 1979 seizmológ Hiroo Kanamori pracujúci na Caltechu, navrhol momentovú škálu, ktorá vyjadruje seizmický moment vo forme, ktorá sa blíži tradičnému meraniu sily zemetrasení.
Začiatkom 21. storočia sa väčšina seizmológov zhodla, na tom že pôvodná stupnica je zastaraná a nahradili ju fyzikálne zmysluplnejším seizmickým momentom, ktorý má bližší vzťah k fyzikálnym parametrom zemetrasenia, najmä k množstvu uvoľnenej energie.