Scala Richter

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Con l'attribuzione di un valore sulla scala Richter o magnitudo locale ML, si esprime una misura della cosiddetta magnitudo ovvero una stima dell'energia sprigionata da un terremoto nel punto della frattura della crosta terrestre cioè all'ipocentro secondo i criteri indicati dal geofisico statunitense Charles Richter.

Generalità[modifica | modifica wikitesto]

A differenza della scala Mercalli, che valuta l'intensità del sisma basandosi sui danni generati dal terremoto e su valutazioni soggettive, la magnitudo Richter tende a quantificare l'energia sprigionata dal fenomeno sismico su base puramente strumentale. La magnitudo Richter è stata definita per non dipendere dalle tecniche costruttive in uso nella regione colpita.

Sviluppata nel 1935 da Charles Richter in collaborazione con Beno Gutenberg, entrambi del California Institute of Technology, la scala era stata originariamente studiata solo per essere usata in una particolare area della California e solo su sismogrammi registrati da un particolare modello di sismografo: quello a torsione di Wood-Anderson.

Richter usò inizialmente valori arrotondati al più vicino quarto di magnitudo, ma in seguito si usarono i decimi di magnitudo. 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.

Definizione[modifica | modifica wikitesto]

Nella definizione data da Richter, la magnitudo ML di qualsiasi terremoto è data dal logaritmo in base dieci del massimo spostamento della traccia (rispetto allo zero, espresso in micrometri) in un sismografo a torsione di Wood-Anderson calibrato in maniera standard, se l'evento si fosse verificato a una distanza epicentrale di 100 km.

Richter scelse arbitrariamente una magnitudo zero per un terremoto che mostri uno spostamento massimo di un micrometro(1/1000 di mm )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 concettualmente 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[1] 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.

Magnitudo ed intensità[modifica | modifica wikitesto]

La magnitudo (detta anche magnitudine o livello) si definisce come il rapporto tra la grandezza in esame e una grandezza campione ad essa omogenea, misurato su scala logaritmica. Si noti come, essendo le grandezze in questione omogenee, la loro unità di misura si elida e perda quindi importanza ai fini della misurazione stessa[2]. Essa non va dunque confusa con l'intensità, ovvero il rapporto tra potenza e superficie di applicazione, in quanto si tratta in un numero puro (adimensionale), che non ha dunque nessuna unità di misura.

Le scale come la Rossi-Forel e la Mercalli sono usate invece per descrivere gli effetti del terremoto, i quali dipendono dalle condizioni locali (presenza e tipo di costruzioni, distanza dall'epicentro e così via). Per esempio, un terremoto di uguale magnitudo può avere effetti diversi 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 superiore sono abbastanza forti da essere registrati dai sismografi di tutto il mondo. I terremoti più potenti registrati sono di magnitudo 8 o 9 ed avvengono con frequenza di circa uno all'anno. Il più grande mai registrato si verificò il 22 maggio 1960 in Cile ed ebbe una magnitudo MW di 9,5.

L'energia rilasciata da un terremoto, a cui è strettamente correlato il suo potere distruttivo, è proporzionale all’ampiezza di oscillazione elevata a 3/2. Quindi, in termini di energia rilasciata, una differenza di magnitudo pari a 1,0 è equivalente ad un fattore 31,6 (=({10^{1,0}})^{(3/2)} ), mentre una differenza di magnitudo pari a 2,0 è equivalente ad un fattore 1000 (=({10^{2,0}})^{(3/2)} ). [3] Una magnitudo 4,0 è quindi pari a 1000 volte quella di una magnitudo 2,0. Per inciso, una magnitudo 4,0 è analoga all'esplosione nel raggio di 100 km di una piccola bomba atomica (1000 tonnellate di tritolo), inferiore a quella della bomba di Hiroshima (pari a circa 13 000 tonnellate di TNT, 55 TJ). Un raddoppio dell'energia rilasciata è rappresentato da un aumento di magnitudo pari a 0,2.

Effetti[modifica | modifica wikitesto]

La seguente tabella descrive gli ipotetici effetti di terremoti di varie magnitudini vicino al loro epicentro in luoghi abitati. La tabella ricalca lo stile della scala Mercalli essendo di tipo qualitativo e non quantitativo. Gli effetti possono quindi 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, se presenti.

Tabella di gravità del terremoto
Magnitudo Richter Effetti sisma
0- 1,9 Può 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 La maggior parte della gente lo avverte come un passaggio di un camion; vibrazione di un bicchiere.
4- 4,9 Viene avvertito da molti; un pendolo si muove notevolmente; bicchieri e piatti tintinnano; piccoli danni.
5- 5,9 Tutti lo sentono; molte fessurazioni sulle mura; crollo parziale o totale di poche case; pericolo per la popolazione.
6- 6,9 Tutti lo percepiscono; panico; crollo delle case; rischio maremoto; popolazione in pericolo.
7- 7,9 Panico; pericolo di morte negli edifici; solo alcune costruzioni rimangono illese; maremoto; popolazione colpita.
8- 8,9 Ovunque pericolo di morte; edifici inagibili; onde alte fino a 40 metri.
9- 9,9 Totale allagamento dei territori in questione o spostamento delle terre e numerosissimi morti. Popolazione fortemente colpita.
10 o più Particolari eventi di eccezionale gravità: spaccature della Terra, totale distruzione di strutture artificiali e maremoti.
Scala Richter
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 1 000 tonnellate circa 15 al giorno
4,5 5 600 tonnellate
5 31 600 tonnellate 2-3 al giorno
5,5 178 000 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
9,5 178 miliardi di tonnellate
10 1000 miliardi di tonnellate sconosciuto

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ Infatti Richter inventò tale scala nel 1935 per misurare i terremoti rilevati con uno specifico tipo di sismografo e nel raggio di 600 km dalla California. Nel tempo sono state inventate numerose scale più utili come spiegato ad esempio sul sito dell'USGS.
  2. ^ Per una trattazione più approfondita al riguardo si rimanda alla descrizione del Decibel
  3. ^ USGS: The Richter Magnitude Scale

Bibliografia[modifica | modifica wikitesto]

  • Charles F. Richter, An instrumental earthquake magnitude scale, Bulletin of the Seismological Society of America; January 1935; v. 25; numero 1; pagine 1-32 Online

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]