Fizica ne arată că energia se transmite întotdeauna sub formă de unde. Fiecare val are un punct înalt numit creastă și un punct jos numit depresiune. Înălțimea unui val de la linia mediană până la creastă este amplitudinea sa. Distanța dintre valuri de la creastă la creastă (sau de la depresiune la depresiune) este lungimea sa de undă.
Energia cutremurelor se transmite în unde seismice, care au fost discutate în capitolul „Tectonica plăcilor”. Studiul undelor seismice este cunoscut sub numele de seismologie. Seismologii folosesc undele seismice pentru a afla mai multe despre cutremure și, de asemenea, pentru a afla mai multe despre interiorul Pământului. Cele două tipuri de unde seismice descrise în „Tectonica plăcilor”, undele P și undele S, sunt cunoscute ca unde ale corpului, deoarece se deplasează prin corpul solid al Pământului. Undele P se deplasează prin solide, lichide și gaze. Undele S se deplasează numai prin solide. Undele de suprafață se deplasează de-a lungul solului, spre exteriorul epicentrului unui cutremur. Undele de suprafață sunt cele mai lente dintre toate undele seismice, călătorind cu 2,5 km (1,5 mile) pe secundă. Într-un cutremur, undele corpului produc zguduiri ascuțite, în timp ce mișcările de rostogolire ale undelor de suprafață produc cele mai multe pagube într-un cutremur.
Măsurarea magnitudinii
Seismogramele înregistrează undele seismice. În ultimul secol, oamenii de știință au dezvoltat mai multe modalități de măsurare a intensității cutremurelor. Metoda acceptată în prezent este scara de magnitudine a momentului, care măsoară cantitatea totală de energie eliberată de cutremur. În acest moment, seismologii nu au găsit o metodă fiabilă de predicție a cutremurelor.Un seismograf produce o reprezentare grafică a undelor seismice pe care le recepționează și le înregistrează pe o seismogramă. Seismogramele conțin informații care pot fi folosite pentru a determina cât de puternic a fost un cutremur, cât timp a durat și la ce distanță s-a produs. Seismometrele moderne înregistrează mișcările solului cu ajutorul unor detectoare electronice de mișcare. Datele sunt apoi păstrate în format digital pe un computer.
Dacă o seismogramă înregistrează unde P și unde de suprafață, dar nu și unde S, seismograful se afla de cealaltă parte a Pământului față de cutremur, deoarece aceste unde nu pot călători prin miezul lichid al Pământului. Amplitudinea undelor poate fi folosită pentru a determina magnitudinea cutremurului, care va fi discutată într-o secțiune ulterioară.Pentru a localiza epicentrul unui cutremur, oamenii de știință trebuie mai întâi să determine distanța epicentrului de la trei seismografe diferite. Cu cât este mai lung timpul dintre sosirea undei P și a undei S, cu atât mai departe este epicentrul. Astfel, diferența dintre timpii de sosire a undelor P și S determină distanța dintre epicentru și un seismograf. Această animație arată cum se determină distanța cu ajutorul undelor P, S și de suprafață.
Cercetătorul desenează apoi un cerc cu o rază egală cu distanța de la epicentru pentru acel seismograf. Epicentrul se află undeva de-a lungul acelui cerc. Acest lucru se face pentru trei locații. Folosind date de la două seismografe, cele două cercuri se vor intercepta în două puncte. Un al treilea cerc va intercepta celelalte două cercuri într-un singur punct. Acest punct este epicentrul cutremurului. Deși a fost utilă timp de decenii, această tehnică a fost înlocuită de calculele digitale. Stațiile seismice înregistrează zece cutremure în această animație.
Măsurarea cutremurelor
Oamenii au încercat întotdeauna să cuantifice mărimea și pagubele provocate de cutremure. De la începutul secolului al XX-lea, au existat trei metode Cea mai veche dintre scări se numește scara de intensitate Mercalli. Cutremurele sunt descrise în funcție de ceea ce au simțit locuitorii din apropiere și de pagubele provocate structurilor din apropiere. Această scală este mai calitativă din punct de vedere al informațiilor, deoarece se bazează pe daunele vizuale și nu pe energia reală eliberată de cutremur. Astăzi, aceste hărți sunt încă importante și diverse stații seismologice vor crea hărți de zguduire a pagubelor de la suprafață. odată cu inventarea stației seismografice, a fost creată scara de magnitudine Richter. Dezvoltată în 1935 de Charles Richter, această scală folosește un seismometru pentru a măsura magnitudinea celei mai mari zguduiri de energie eliberată de un cutremur. În prezent, scara de magnitudine a momentului a înlocuit scara Richter. Scara magnitudinii momentului măsoară energia totală eliberată de un cutremur. Magnitudinea momentului este calculată pornind de la suprafața faliei care s-a rupt și de la distanța pe care s-a deplasat pământul de-a lungul faliei.scara Richter și scara magnitudinii momentului sunt logaritmice. Amplitudinea celei mai mari unde crește de zece ori de la un număr întreg la următorul. O creștere de un întreg înseamnă că a fost eliberată de treizeci de ori mai multă energie. Aceste două scale oferă adesea măsurători foarte asemănătoare.Cum se compară amplitudinea celei mai mari unde seismice a unui cutremur de magnitudine 5 cu cea a celei mai mari unde a unui cutremur de magnitudine 4? Cum se compară cu cea a unui cutremur de magnitudine 3? Amplitudinea celei mai mari unde seismice a unui cutremur cu magnitudinea 5 este de 10 ori mai mare decât cea a unui cutremur cu magnitudinea 4 și de 100 de ori mai mare decât cea a unui cutremur cu magnitudinea 3.
Care scală are avantajele ei. După cum s-a menționat mai sus, scara de intensitate Mercalli se bazează pe cât de multe pagube ar vedea cineva. Totuși, acest lucru este relativ, deoarece unele locuri au coduri de construcție puternice, iar materialul stâncos de dedesubt va avea un impact asupra cutremurului de pământ fără a schimba energia eliberată în focar. În cazul scării Richter, o singură zguduitură puternică măsoară mai mult decât un cutremur intens foarte lung care eliberează mai multă energie. Scara magnitudinii momentului reflectă cu mai multă acuratețe energia eliberată și pagubele provocate. În prezent, majoritatea seismologilor folosesc acum scara magnitudinii de moment.
.