Scala Richter
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La Scala Richter (o, più correttamente, la scala ML della magnitudo locale) è un sistema usato per la valutazione dell'intensità di un terremoto. A differenza della Scala Mercalli, non si basa su valutazioni empiriche e quindi su effetti provocati o sensazioni: essa non ha divisioni in gradi. La valutazione dell'energia liberata dal terremoto esaminato è confrontata con un indice, chiamato magnitudo, calcolato rapportando il logaritmo in base dieci dell'ampiezza massima di una scossa e paragonato al logaritmo di una scossa campione. Lo zero della scala equivale ad una energia liberata pari a 1 chilogrammo di dinamite, o circa 4*106 J. In pratica la scala non fa altro che paragonare l'energia liberata dal sisma a un'equivalente ed ipotetica esplosione di dinamite nel sottosuolo.
Sviluppata nel 1935 da Charles Richter in collaborazione con Beno Gutemberg, entrambi del California Institute of Technology, la scala era stata fatta originariamente solo per essere usata in una particolare area della California, e solo su sismogrammi registrati da uno strumento particolare, il sismografo a torsione di Wood-Anderson. Richter usò inizialmente valori arrotondati al più vicino quarto di magnitudine, ma in seguito si usarono i decimi di magnitudine. L'ispirazione per questa tecnica fu la scala delle magnitudini apparenti usata in astronomia per descrivere la luminosità delle stelle e di altri oggetti celesti.
Richter scelse arbitrariamente una magnitudine zero per un terremoto che mostri uno spostamento massimo di un micrometro sul sismografo di Wood-Anderson, se posto a 100 km di distanza dall'epicentro del terremoto, cioè più debole di quanto si potesse registrare all'epoca. Questa scelta permetteva di evitare i numeri negativi, perlomeno con gli strumenti dell'epoca. La scala Richter però non ha alcun limite inferiore o superiore, e i sismografi moderni, molto più sensibili, registrano normalmente terremoti con magnitudini negative.
Il problema maggiore della scala Richter è che i valori sono solo debolmente correlati con le caratteristiche fisiche della causa dei terremoti. Inoltre, vi è un effetto di saturazione verso le magnitudini 8,3-8,5, dovuto alla legge di scala dello spettro dei terremoti, a causa del quale i tradizionali metodi di magnitudine danno lo stesso valore per eventi che sono chiaramente differenti. All'inizio del XXI secolo, la maggior parte dei sismologi considera le tradizionali scale di magnitudini obsolete, e le ha rimpiazzate con una misura chiamata momento sismico, più direttamente relazionata con i parametri fisici del terremoto. Nel 1979 il sismologo Hiroo Kanamori, anch'egli del California Institute of Technology, propose la Moment Magnitude Scale (MW), grazie alla quale è possibile esprimere il momento sismico in termini simili alle precedenti scale di magnitudo.
La magnitudo non va confusa con l'intensità. Le scale di intensità, come la Rossi-Forel la scala Mercalli, sono usate per descrivere gli effetti del terremoto. L'intensità dipende dalle condizioni locali (presenza e tipo di costruzioni, distanza dall'epicentro, etc.) e non è una misura della grandezza di un terremoto. Per esempio, un terremoto di uguale magnitudo può avere intensità diversa se avviene in pieno deserto (dove nessuno può avvertirlo), oppure in un centro abitato (dove può provocare danni e vittime).
Eventi con magnitudo di 4,5 o più grande sono abbastanza forti da essere registrati dai sismografi di tutto il mondo. I terremoti più grandi registrati sono di magnitudo 8 o 9 ed avvengono con frequenza di circa uno all'anno. Il più grande mai registrato avvenne il 22 maggio 1960 in Cile, ed ebbe una magnitudo (MW) di 9,5.
[modifica] Tabella
| magnitudo | TNT equivalente | Frequenza |
|---|---|---|
| 0 | 1 chilogrammo | circa 8.000 al giorno |
| 1 | 31,6 chilogrammi | |
| 1,5 | 178 chilogrammi | |
| 2 | 1 tonnellata | circa 1.000 al giorno |
| 2,5 | 5,6 tonnellate | |
| 3 | 31,6 tonnellate | circa 130 al giorno |
| 3,5 | 178 tonnellate | |
| 4 | 1000 tonnellate | circa 15 al giorno |
| 4,5 | 5600 tonnellate | |
| 5 | 31600 tonnellate | 2-3 al giorno |
| 5,5 | 178000 tonnellate | |
| 6 | 1 milione di tonnellate | 120 all'anno |
| 6,5 | 5,6 milioni di tonnellate | |
| 7 | 31,6 milioni di tonnellate | 18 all'anno |
| 7,5 | 178 milioni di tonnellate | |
| 8 | 1 miliardo di tonnellate | 1 all'anno |
| 8,5 | 5,6 miliardi di tonnellate | |
| 9 | 31,6 miliardi di tonnellate | 1 ogni 20 anni |
| 10 | 1000 miliardi di tonnellate | sconosciuto |
Si calcola che un grammo di TNT che esplode nel sottosuolo sviluppi un'energia dell'onda sismica pari a 22 milioni di erg.
Ecco di seguito le scale Richter e la scala Mercalli confrontate:
| magnitudo Richter | energia (J) | grado Mercalli |
| < 3,5 | < 1,6 · 107 | I |
| 3,5 | 1,6 · 107 | II |
| 4,2 | 7,5 · 108 | III |
| 4,5 | 4 · 109 | IV |
| 4,8 | 2,1 · 1010 | V |
| 5,4 | 5,7 · 1011 | VI |
| 6,1 | 2,8 · 1013 | VII |
| 6,5 | 2,5 · 1014 | VIII |
| 6,9 | 2,3 · 1015 | IX |
| 7,3 | 2,1 · 1016 | X |
| 8,1 | > 1,7 · 1018 | XI |
| > 8,1 | - | XII |
La seguente tabella descrive i tipici effetti di terremoti di varie magnitudini vicino al loro epicentro. La tabella è necessariamente approssimata, perché gli effetti possono variare in base ad una gran quantità di fattori, come la distanza dall'epicentro, il tipo di terreno che può smorzare o amplificare le scosse, e il tipo di costruzioni.
| magnitudo Richter | effetti sisma |
|---|---|
| 0- 1.9 | puo essere registrato solo mediante adeguati apparecchi. |
| 2- 2.9 | solo coloro che si trovano in posizione supina lo avvertono; un pendolo si muove |
| 3- 3.9 | poca gente lo avverte come un passaggio di un camion; vibrazione di un bicchiere |
| 4- 4.9 | normalmente viene avvertito; un pendolo si muove notevolmente; bicchieri e piatti scrocchiano; piccoli danni |
| 5- 5.9 | tutti lo avvertono scioccante; possibili fessurazioni sulle mura; i mobili si spostano; alcuni feriti |
| 6- 6.9 | Tutti lo percepiscono; eventualmente panico; crollo delle case; spesso feriti; pericolo di vita; onde alte |
| 7- 7.9 | panico; pericolo di vita negli edifici; solo alcune costruzioni rimangono illese; morti e feriti |
| 8- 8.9 | ovunque pericolo di vita; edifici inagibili; onde alte sino a 40 metri |
| 9 e più | catastrofe; eventualmente un grande spostamento della superfice terrestre |
