Vietnam Thoitiet.NET

Phổ biến kiến thức

Động đất và thang chia độ Richter

Cập nhật: 3/10/2012, 22:12.

Động đất hay địa chấn là một sự rung chuyển hay chuyển động lung lay của mặt đất. Động đất thường là kết quả của sự chuyển động của các phay (geologic fault) hay những bộ phận đứt gãy trên vỏ của Trái Đất hay các hành tinh cấu tạo chủ yếu từ chất rắn như đất đá. Tuy rất chậm, mặt đất vẫn luôn chuyển động và động đất xảy ra khi ứng suất cao hơn sức chịu đựng của thể chất trái đất. Hầu hết mọi sự kiện động đất xảy ra tại các đường ranh giới của các mảng kiến tạo là các phần của thạch quyển của trái đất (các nhà khoa học thường dùng dữ kiện về vị trí các trận động đất để tìm ra những ranh giới này). Những trận động đất xảy ra tại ranh giới được gọi là động đất xuyên đĩa và những trận động đất xảy ra trong một đĩa (hiếm hơn) được gọi là động đất trong đĩa.

Đặc điểm

Động đất xảy ra hằng ngày trên trái đất, nhưng hầu hết không đáng chú ý và không gây ra thiệt hại. Động đất lớn có thể gây thiệt hại trầm trọng và gây tử vong bằng nhiều cách. Động đất có thể gây ra đất lở, đất nứt, sóng thần, nước triều giả, đê vỡ, và hỏa hoạn. Tuy nhiên, trong hầu hết các trận động đất, sự chuyển động của mặt đất gây ra nhiều thiệt hại nhất. Trong rất nhiều trường hợp, có rất nhiều trận động đất nhỏ hơn xảy ra trước hay sau lần động đất chính những trận này được gọi là dư chấn. Năng lực của động đất được trải dài trong một diện tích lớn, và trong các trận động đất lớn có thể trải hết toàn cầu. Các nhà khoa học thường có thể định được điểm mà các sóng địa chấn được bắt đầu. Điểm này được gọi là chấn tiêu. Hình chiếu của điểm này lên mặt đất được gọi là chấn tâm.

Nhiều trận động đất, đặc biệt là những trận xảy ra dưới đáy biển, có thể gây ra sóng thần, hoặc có thể vì đáy biển bị biến dạng hay vì đất lở dưới đáy biển.

Có bốn loại sóng địa chấn được tạo ra cùng lúc. Tuy nhiên, chúng có vận tốc khác nhau và có thể ghi nhận được theo thứ tự đi đến trạm thu như sau: sóng P, sóng S, sóng Love, và cuối cùng là sóng Rayleigh.

Độ Richter

2–4 trên thang Richter: Có thể nhận biết nhưng không gây thiệt hại
4–5 trên thang Richter: Mặt đất rung chuyển, nghe tiếng nổ, thiệt hại không đáng kể
5–6 trên thang Richter: Nhà cửa rung chuyển, một số công trình có hiện tượng bị nứt
6–7 trên thang Richter:
7–8 trên thang Richter: Mạnh, phá hủy hầu hết các công trình xây dựng thông thường, có vết nứt lớn hoặc hiện tượng sụt lún trên mặt đất.
8–9 trên thang Richter: Rất mạnh , phá hủy gần hết cả thành phố hay đô thị , có vết nứt lớn , vài tòa nhà bị lún
> 9 trên thang Richter: Rất hiếm khi xảy ra
> 10 trên thang Richter: Cực hiếm khi xảy ra

Các thang đo khác

Thang độ lớn mô men (Mw)
Thang Rossi-Forel (viết tắt là RF)
Thang Medvedev-Sponheuer-Karnik (viết tắt là MSK)
Thang Mercalli (viết tắt là MM)
Thang Shindo của cơ quan khí tượng học Nhật Bản
Thang EMS98 tại châu Âu

Lịch sử

Thang đo Richter được Charles Francis Richter đề xuất vào năm 1935. Đầu tiên nó được sử dụng để sắp xếp các số đo về cơn động đất địa phương tại California. Những số đo này được đo bằng một địa chấn kế đặt xa nơi động đất 100 km.
Báo chí không chuyên môn về khoa học thường nói ra độ lớn động đất "theo thang Richter". Tuy nhiên, phần nhiều độ lớn được tính ngày nay thực sự là tính toán theo thang độ lớn mô men, tại vì thang Richter cũ hơn không thích hợp với các độ lớn hơn 6,8. Trung tâm Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ (USGS) không sử dụng thang này đối với các trận động đất có cường độ nhỏ hơn 3,5.

Nguyên tắc

Thang đo Richter là một thang lôgarit với đơn vị là độ Richter. Độ Richter tương ứng với lôgarit thập phân của biên độ những sóng địa chấn đo ở 100 km cách chấn tâm của cơn động đất. Độ Richter được tính như sau:

$M_L=\lg(A)-\lg(A_0)$

với A là biên độ tối đa đo được bằng địa chấn kế và A0 là một biên độ chuẩn.
Theo thang Richter, biên độ của một trận động đất có độ Richter 6 mạnh bằng 10 lần biên độ của một trận động đất có độ Richter 5. Năng lượng được phát ra bởi trận động đất có độ Richter 6 bằng khoảng 31 lần năng lượng của trận động đất có độ Richter 5.

Các mức độ

Thang Richter là một thang mở và không có giới hạn tối đa. Trong thực tế, những trận động đất có độ Richter lớn hơn hoặc bằng 9 là những trận động đất kinh khủng. Thí dụ trận động đất tại Chile ngày 22 tháng 5 năm 1960 với độ Richter bằng 9,5.

Mô tả	Độ Richter	Tác hại	Tần số xảy ra
không đáng kể	nhỏ hơn 2,0	động đất thật nhỏ, không cảm nhận được	khoảng 8.000 lần mỗi ngày
thật nhỏ	2,0-2,9	thường không cảm nhận nhưng đo được	khoảng 1.000 lần mỗi ngày
nhỏ	3,0-3,9	cảm nhận được nhưng ít khi gây thiệt hại	khoảng 49.000 lần mỗi năm
nhẹ	4,0-4,9	rung chuyển đồ vật trong nhà. Thiệt hại khá quan trọng.	khoảng 6.200 lần mỗi năm
trung bình	5,0-5,9	có thể gây thiệt hại nặng cho những kiến trúc không theo tiêu chuẩn phòng ngừa địa chấn. Thiệt hại nhẹ cho những kiến trúc xây cất đúng tiêu chuẩn.	khoảng 800 lần mỗi năm
mạnh	6,0-6,9	có sức tiêu hủy mạnh trong những vùng đông dân trong chu vi 180 km bán kính.	khoảng 120 lần mỗi năm
rất mạnh	7,0-7,9	có sức tàn phá nghiêm trọng trên những diện tích to lớn.	khoảng 18 lần mỗi năm
cực mạnh	8,0-8,9	có sức tàn phá vô cùng nghiêm trọng trên những diện tích to lớn trong chu vi hàng trăm km bán kính.	khoảng 1 mỗi năm
cực kỳ mạnh	9,0-9,9	Sức tàn phá vô cùng lớn	khoảng 1 lần mỗi 20 năm
kinh hoàng	10+	Gây ra hậu quả khủng khiếp nhất cho Trái Đất	Có thể không xảy ra

Mỗi trận động đất có một độ Richter duy nhất xác định sức tàn phá của nó trong khi cường độ thì thay đổi tùy theo khoảng cách xa hay gần đối với chấn tâm. Có thể so sánh với một cây pháo: kích thước của cây pháo nói lên sức mạnh lúc nổ (tương ứng với độ Richter) và tiếng nổ nghe được (tương ứng với cường độ của trận động đất).