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Le scale di misurazione
Per definire in modo completo un terremoto è
necessario poter determinare, oltre alle coordinate ipocentrali, anche l'energia
liberata all'ipocentro.
Per molti anni si è cercato di dedurre quest'ultimo parametro in base agli
effetti che un terremoto produce su manufatti e persone. Questo criterio però
è largamente inadeguato perchè gli effetti prodotti da un terremoto dipendono
da diversi fattori (profondità ipocentrale, distribuzione della popolazione,
caratteristiche geologiche locali, tipo di costruzioni ecc.).
Attualmente, per misurare i terremoti, si utilizzano due tipi di scale:
Scala Richter
misura la Magnitudo o Energia del terremoto.
La scala Richter, è stata introdotta nel 1935 dal
sismologo C. Richter e serve a definire la "magnitudo" come
parametro legato all'energia liberata all'ipocentro.
La magnitudo è stata definita da Richter come il logaritmo in base 10
dell'ampiezza massima, misurata in micron, della registrazione, ottenuta con un
sismografo standard, di un terremoto avvenuto ad una distanza epicentrale di 100
Km. dalla stazione.
La magnitudo di terremoti che avvengono a distanze epicentrali diverse dai 100
Km. può essere calcolata se si conosce la legge di attenuazione dell'ampiezza
delle diverse onde sismiche con la distanza epicentrale.
Dallo studio di numerosissimi terremoti superficiali della California, con
distanze epicentrali comprese tra 200 e 1500 Km, Richter ricavò la seguente
equazione valida per il calcolo della magnitudo locale (Ml) in California:
Ml = log Amax + 3 log D - 3,37
in cui: D è la distanza epicentrale
misurata in Km.
Amax è l'ampiezza massima dell'oscillazione misurata in micron.
In questa definizione, la magnitudo si calcola in base al valore dell'ampiezza
massima ottenuta in una registrazione, qualunque sia il tipo di onda (P, S o
superficiale) al quale essa si riferisce.
Sono state proposte in seguito delle definizioni più generali, cioè valide non
solo localmente, basate sull'utilizzazione delle onde superficiali. Le
definizioni più usate sono: quella di Gutemberg e Richter, nella quale la
magnitudo (Ms) è determinata in base al valore in micron, della massima
ampiezza del movimento del suolo prodotto da onde R di periodo uguale a 20 sec:
Ms = log A + a f(D,h) + b
in cui:
a e b sono due costanti.
h è la profondità ipocentrale.
Abbiamo poi la definizione di Bath, nella quale la magnitudo è calcolata in
base all'ampiezza massima di un'onda superficiale di periodo T:
Ms = log (A/T) +a f(D,h) + b
La funzione f(D,h) che compare nelle
ultime due formule deve essere determinata per ogni stazione sismografica.
L'utilizzazione delle onde superficiali per il calcolo della magnitudo è
adeguata per i terremoti superficiali (profondità ipocentrale inferiore a 90
Km.), ma non è conveniente per i terremoti profondi in quanto essi producono
onde superficiali poco sviluppate.
E' stata perciò introdotta una magnitudo (Mb) basata sulla determinazione
dell'ampiezza delle onde P:
Mb = log (Ap/T) +a f(D,h) + b
in cui:
Ap è l'ampiezza massima dell'onda P.
Per uno stesso terremoto Mb e Ms sono diversi, perchè le magnitudo, vengono
calcolate su onde diverse.
Una relazione statistica ha dimostrato che generalmente:
Mb = 2,94 + 0,55 Ms
Per cui avremo Mb = Ms per valori di Ms =
6,5.
Se Ms < 6,5 allora avremo Mb > Ms.
Se Ms > 6,5 allora avremo Mb < Ms
Scala Mercalli
misura l'intensità del terremoto e si basa
sugli effetti macrosismici.
La scala Mercalli, misura l'intensità
del terremoto basandosi su effetti macrosismici (danni a persone e
manufatti) ed è quindi una misura molto imprecisa, in quanto i danni
rilevati, dipendono anche dalle caratteristiche delle strutture, dalla
densità abitativa, dall'importanza artistica di determinati edifici e
da altre variabili indipendenti dal terremoto stesso.
Le zone che hanno riportato gli stessi danni, vengono racchiuse da delle
linee dette isosiste.
Ad ogni isosista corrisponde un grado di intensità, dipendente dagli
effetti prodotti dal terremoto all'interno dell'area racchiusa dall'isosista
stessa. L'intensità massima, si avrà in corrispondenza dell'epicentro
e poi man mano che ci si allontana dall'epicentro, avremo delle intensità
via via minori.
I gradi d'intensità, vengono attribuiti alle varie zone, sulla base di
una tabella, nella quale vengono riportati i gradi ed i relativi
effetti.
Grado
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Descrizione
degli effetti
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I
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Non
percepito salvo che in casi particolari; animali inquieti;
fronde che stormiscono; porte e lampadari che oscillano. |
II
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Percepito
solo da persone sdraiate, soprattutto ai piani alti degli
edifici. |
III
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Percepito
in casa; la maggioranza però non riconosce il terremoto;
tremito simile a quello dovuto al passaggio di un carro
leggero; la durata della scossa può essere valutata. |
IV
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Finestre,
piatti e porte vibrano; i muri scricchiolano; vibrazione
simile a quella dovuta al passaggio di carri pesanti;
percepito da molti in casa, da pochi all'esterno. |
V
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Percepito
quasi da tutti; molti vengono svegliati; oggetti instabili
possono cadere; gli intonaci possono rompersi. |
VI
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Percepito
da tutti; mobili pesanti vengono rimossi; i libri cadono ed i
quadri si staccano dal muro; le campane suonano; danni
occasionali ai camini; danni strutturali minimi. |
VII
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Panico;
difficoltà a conservare la posizione eretta; percepito anche
dagli automobilisti; danni minimi agli edifici di buona
fattura; danni considerevoli agli altri; onde nei laghi e
negli stagni. |
VIII
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Disturba
la guida di autoveicoli; la struttura degli edifici è
interessata fino alle fondamenta, muri di separazione
abbattuti; i camini vibrano o cadono; danni lievi solo alle
costruzioni antisismiche; i mobili pesanti vengono rovesciati. |
IX
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Panico
generale; danni considerevoli anche alle costruzioni
antisismiche; caduta di edifici; danni seri ai bacini ed alle
tubazioni sotterranee; ampie frature nel terreno. |
X
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La
maggior parte delle opere in muratura è distrutta, compresi
anche gli edifici antisismici; rotaie deformate debolmente;
grandi frane. |
XI
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Poche
case rimangono in piedi; i ponti distrutti; ampie fessure nel
terreno; rotaie fortemente piegate. |
XII
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Distruzione
totale; gli oggetti sono addirittura proiettati in aria. |
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