Fysiken visar att energi alltid överförs i vågor. Varje våg har en hög punkt som kallas topp och en låg punkt som kallas dal. Höjden på en våg från mittlinjen till krönet är dess amplitud. Avståndet mellan vågorna från topp till topp (eller dal till dal) är dess våglängd.

Energin från jordbävningar färdas i seismiska vågor, som diskuterades i kapitlet ”Plattentektonik”. Studiet av seismiska vågor kallas seismologi. Seismologer använder seismiska vågor för att lära sig om jordbävningar och även för att lära sig om jordens inre. De två typer av seismiska vågor som beskrivs i ”Plattentektonik”, P-vågor och S-vågor, kallas kroppsvågor eftersom de rör sig genom jordens fasta kropp. P-vågor rör sig genom fasta ämnen, vätskor och gaser. S-vågor rör sig endast genom fasta ämnen. Ytvågor rör sig längs marken, utåt från en jordbävnings epicentrum. Ytvågor är de långsammaste av alla seismiska vågor och färdas med en hastighet av 2,5 km (1,5 miles) per sekund. Vid en jordbävning ger kroppsvågorna kraftiga stötar, medan ytvågornas rullande rörelser orsakar de flesta skadorna vid en jordbävning.

Mätning av magnitud

Seismogram registrerar seismiska vågor. Under det senaste århundradet har forskare utvecklat flera sätt att mäta jordbävningsintensiteten. Den för närvarande accepterade metoden är momentmagnitudskalan, som mäter den totala mängden energi som frigörs av jordbävningen. För närvarande har seismologer inte hittat någon tillförlitlig metod för att förutsäga jordbävningar.En seismograf producerar en grafliknande representation av de seismiska vågor som den tar emot och registrerar dem på ett seismogram. Seismogrammen innehåller information som kan användas för att avgöra hur stark en jordbävning var, hur länge den varade och hur långt bort den var. Moderna seismometrar registrerar markrörelser med hjälp av elektroniska rörelsedetektorer. Uppgifterna sparas sedan digitalt på en dator.

Om ett seismogram registrerar P-vågor och ytvågor men inte S-vågor befann sig seismografen på andra sidan jorden från jordbävningen eftersom dessa vågor inte kan färdas genom jordens flytande kärna. Vågornas amplitud kan användas för att bestämma jordbävningens magnitud, vilket kommer att diskuteras i ett senare avsnitt.För att lokalisera en jordbävnings epicentrum måste forskarna först bestämma epicentrumsavståndet från tre olika seismografer. Ju längre tid som går mellan P-vågens och S-vågens ankomst, desto längre bort ligger epicentrum. Skillnaden mellan ankomsttiderna för P- och S-vågorna bestämmer alltså avståndet mellan epicentrum och en seismograf. Den här animationen visar hur avståndet bestäms med hjälp av P-, S- och ytvågor.

Forskaren ritar sedan en cirkel med en radie som är lika med avståndet från epicentrum för den seismografen. Epicentrum ligger någonstans längs denna cirkel. Detta görs för tre platser. Om man använder data från två seismografer kommer de två cirklarna att korsa varandra i två punkter. En tredje cirkel skär de andra två cirklarna i en enda punkt. Denna punkt är jordbävningens epicentrum. Även om denna teknik var användbar i årtionden har den ersatts av digitala beräkningar. Seismiska stationer registrerar tio jordbävningar i den här animationen.

Mätning av jordbävningar

Människor har alltid försökt kvantifiera storleken på och skadorna av jordbävningar. Sedan början av 1900-talet har det funnits tre metoder Den äldsta av skalorna kallas Mercalli intensitetsskala. Jordbävningar beskrivs i termer av vad närboende kände och vilka skador som åsamkades närliggande strukturer. Denna skala är mer kvalitativ i informationen eftersom den baseras på visuella skador och inte på den faktiska energi som frigörs av jordbävningen. Idag är dessa kartor fortfarande viktiga och olika seismologiska stationer kommer att skapa skakkartor över ytskadorna. i och med uppfinningen av seismografstationen skapades Richter magnitudskala. Denna skala, som utvecklades 1935 av Charles Richter, använder en seismometer för att mäta magnituden av den största energistöt som frigörs av en jordbävning. I dag har momentmagnitudskalan ersatt Richterskalan. Momentmagnitudskalan mäter den totala energi som frigörs av en jordbävning. Momentmagnituden beräknas utifrån det område av förkastningen som brutits och det avstånd marken rört sig längs förkastningen.Richterskalan och momentmagnitudskalan är logaritmiska. Amplituden för den största vågen ökar tio gånger från ett heltal till nästa. En ökning med ett heltal innebär att trettio gånger mer energi frigjordes. Dessa två skalor ger ofta mycket likartade mätningar. hur förhåller sig amplituden för den största seismiska vågen från en jordbävning med magnitud 5 till den största vågen från en jordbävning med magnitud 4? Hur kan den jämföras med en jordbävning av magnitud 3? Amplituden för den största seismiska vågen från en jordbävning av magnitud 5 är 10 gånger större än för en jordbävning av magnitud 4 och 100 gånger större än för en jordbävning av magnitud 3.

Varje skala har sina fördelar. Som nämnts ovan är Mercalli intensitetsskala baserad på hur mycket skada någon skulle se. Detta är dock relativt eftersom vissa platser har starka byggnadsregler, och stenmaterialet under marken kommer att påverka jordbävningen utan att förändra den energi som frigörs i fokus. Med Richterskalan mäter en enda skarp ryckning högre än en mycket lång intensiv jordbävning som frigör mer energi. Skalan för momentets magnitud återspeglar mer exakt den energi som frigörs och de skador som orsakas. Idag använder de flesta seismologer momentmagnitudskalan.