มาตราริกเตอร์

มาตราริกเตอร์ () หรือที่รู้จักกันว่า มาตราท้องถิ่น (; M) เป็นการกำหนดตัวเลขเพื่อบอกปริมาณของพลังงานแผ่นดินไหวที่ปลดปล่อยออกมาจากแผ่นดินไหวครั้งหนึ่ง มันเป็นมาตราส่วนเชิงลอการิทึมฐานสิบ ซึ่งสามารถคำนวณได้จากลอการิทึมของแอมพลิจูดการสั่นของการกระจัดที่มีค่ามากที่สุดจากศูนย์บนเครื่องตรวจวัดแผ่นดินไหวบางประเภท (Wood–Anderson torsion) ยกตัวอย่างเช่น แผ่นดินไหวที่สามารถวัดค่าได้ 5.0 ตามมาตราริกเตอร์จะมีแอพลิจูดการสั่นมากเป็น 10 เท่าของแผ่นดินไหวที่วัดค่าได้ 4.0 ตามมาตราริกเตอร์ ขีดจำกัดบนที่มีประสิทธิภาพของการวัดตามมาตราริกเตอร์นี้ควรต่ำกว่า 9 และต่ำกว่า 10 สำหรับมาตราโมเมนต์แมกนิจูด เมื่อตรวจวัดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่

ปัจจุบันมาตราริกเตอร์ถูกแทนที่ด้วยมาตราขนาดโมเมนต์ ซึ่งเป็นมาตรฐานที่จะให้ค่าที่โดยทั่วไปแล้วจะมีค่าใกล้เคียงกันสำหรับแผ่นดินไหวขนาดกลาง (3-7 แมกนิจูด) แต่ที่ไม่เหมือนกับมาตราริกเตอร์คือ มาตราโมเมนต์แมกนิจูดจะรายงานสมบัติพื้นฐานของแผ่นดินไหวจากข้อมูลเครื่องตรวจวัด แทนที่จะเป็นการรายงานข้อมูลเครื่องตรวจวัด ซึ่งไม่สามารถเปรียบเทียบกันได้ในแผ่นดินไหวทุกครั้ง และค่าที่ได้จะไม่สมบูรณ์ในแผ่นดินไหวความรุนแรงสูง เนื่องจากมาตราโมเมนต์แมกนิจูดมักจะให้ค่าที่ใกล้เคียงกันกับมาตราริกเตอร์ แมกนิจูดของแผ่นดินไหวที่ได้รับรายงานในสื่อมวลชนจึงมักจะรายงานโดยไม่ระบุว่าเป็นการวัดความรุนแรงตามมาตราใด

พลังงานที่ปลดปล่อยออกมาของแผ่นดินไหว ซึ่งสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับพลังทำลายล้างของมัน สามารถวัดได้จาก / เท่าของแอมพลิจูดการสั่น ดังนั้น แผ่นดินไหวที่มีความรุนแรงแตกต่างกัน 1 แมกนิจูดจึงมีค่าเท่ากับพหุคูณของ 31.6 (= (10)) ในพลังงานที่ปลดปล่อยออกมา และที่แตกต่างกัน 2 แมกนิจูด จะมีค่าเท่ากับพหุคณของ 1000 (= (10)) ในพลังงานที่ปลดปล่อยออกมา (ความจริงแล้ว แมนติจูด ใช้วัดปริมาณพลังงานของแผ่นดินไหวทีแท้จริง แต่คนไทยเรียกผิดเป็นริกเตอร์)

มาตราริกเตอร์ได้รับการเสนอขึ้นเมื่อ ค.ศ. 1935 โดยนักวิทยาแผ่นดินไหวสองคน คือ เบโน กูเทนเบิร์ก (Beno Gutenbreg) และ ชาลส์ ฟรานซิส ริกเตอร์ (Charles Francis Richter)

เดิมนั้นมีการกำหนดมาตรานี้เพื่อใช้วัดขนาดของแผ่นดินไหวในท้องถิ่นทางใต้ของแคลิฟอร์เนียในสหรัฐอเมริกา ที่บันทึกได้ด้วยอุปกรณ์ที่เรียกว่า เครื่องวัดความไหวสะเทือน (seismograph) แผ่นดินไหวที่มีขนาดน้อยที่สุดในเวลานั้นถือเป็นค่าใกล้เคียงศูนย์ มาตราดังกล่าวแบ่งเป็นระดับ โดย ทุกๆ 1 ริกเตอร์ที่เพิ่มขึ้น แสดงว่าแผ่นดินไหวแรงขึ้น 10 เท่า

มาตราริกเตอร์ไม่มีขีดจำกัดว่ามีค่าสูงสุดเท่าใด แต่โดยทั่วไปกำหนดไว้ในช่วง 0 - 9

ภายหลังเมื่อเครื่องวัดความไหวสะเทือนมีความละเอียดมากขึ้น สามารถวัดขนาดของแผ่นดินไหวได้ละเอียด ทั้งในระดับที่ต่ำกว่า 0 (สำหรับค่าที่ได้น้อยกว่า 0 ถือเป็นค่าติดลบ) และที่สูงกว่า 9

ริกเตอร์แมกนิจูดของแผ่นดินไหวสามารถหาค่าได้จากลอการิทึมของแอมพลิจูดของคลื่นที่สามารถตรวจวัดได้โดยเครื่องวัดแผ่นดินไหว (ต่อมามีการแก้ไขรูปแบบการคำนวณ เพื่อชดเชยระยะห่างระหว่างเครื่องวัดแผ่นดินไหวจำนวนมากและศูนย์กลางแผ่นดินไหว) สูตรดั้งเดิมเป็นดังนี้

โดยที่ A เป็นการเบี่ยงเบนที่มีค่ามากที่สุดของเครื่องวัดแผ่นดินไหววูด-แอนเดอร์สัน ในเชิงประจักษ์แล้ว การทำงานของ A ขึ้นอยู่กับระยะทางจากจุดเหนือศูนย์เกิดแผ่นดินไหวของสถานี (δ) ในทางปฏิบัติแล้ว การอ่านค่าจากสถานีสังเกตการณ์ทั้งหมดจะถูกนำมาเฉลี่ยหลังจากมีการปรับแก้โดยเฉพาะของแต่ละสถานีเพื่อให้ได้มาซึ่งค่ามาตราริกเตอร์

เนื่องจากพื้นฐานลอการิทึมของมาตราริกเตอร์ การเพิ่มขึ้นของตัวเลข 1 หน่วยหมายความว่า แอมพลิจูดที่สามารถวัดได้มีค่าเพิ่มขึ้นจากเดิม 10 เท่า ในแง่ของพลังงาน การที่แมกนิจูดเพิ่มขึ้น 1 หน่วย หมายความว่า มีพลังงานปลดปล่อยออกมามาขึ้น 31.6 เท่า และการเพิ่มขึ้น 0.2 แมกนิจูด หมายความว่าพลังงานจะปลดปล่อยออกมามากกว่าเดิมถึง 2 เท่า

ตารางแสดงมาตราริกเตอร์และผลกระทบ โดยสำนักงานสำรวจธรณีวิทยาสหรัฐอเมริกา
แผ่นดินไหวครั้งรุนแรงที่สุดที่เคยเกิดขึ้น คือ แผ่นดินไหวในประเทศชิลี ที่เมืองวัลดิเวีย พ.ศ. 2503 ซึ่งสามารถวัดความรุนแรงได้ 9.5