Depremin Büyüklüğü ve Şiddeti Nasıl Ölçülür?

Magnitüd ve Şiddet arasındaki fark nedir?

Magnitüd depremin kaynağında açığa çıkan enerjinin bir ölçüsü; şiddet ise depremin yapılar ve insanlar üzerindeki etkilerinin bir ölçüsüdür.

Örnek verecek olursak Türkiye’de 7 Richter büyüklüğünde bir deprem mercalli şiddet cetveli’nde 9’a,hatta 10’a karşılık gelirken, Japonya’da aynı büyüklükte bir deprem mercalli cetveli’nde 8’e karşılık gelebilir.

Depremin Magnitüdü Nedir?

Deprem büyüklüğü(magnitüdü) aletsel büyüklüktür. yani, yer hareketinin sismograf ve akselografarla alınan kayıtlarına ve site araştırması denilen, faylanma yapısının ve kırık uzunluklarının yerinde incelenmesi sonucu tanımlanan, deprem hareketinin mesul olduğu yerdeki dalga hareketlerinin sayısal ifadesidir.Depremin Magnitüdü, belli bir zaman diliminde kaydedilen sismogram üzerindeki deprem dalgalarının genliğinin logaritması olarak tanımlanır. (Richter-ML, mb, MS, MW)

Depremin büyüklüğü ise kırılan yüzeyin büyüklüğünü, ve dolayisiyla ortaya çikan enerjinin düzeyini belirten bir ölçüdür. Gerçekte, depremin büyüklüğü sadece kırılan yüzeyin alanı ile oranlı değildir.

Büyüklüğü etkileyen iki etmen daha vardır: atim ve berklik (rijidite). Atim, kırılan yüzeyin iki tarafında kalan kayaçların birbirlerine göre bağlı olarak ne kadar yer değiştirdiğini belirtir. Depremle oluşan yerkabuğu dalgalanmaları yayıldığı yöne bağlı olarak çok farklı değişimlere uğrayabilir. Depremi farklı yönlerden ve farklı uzaklıklardan izleyebilmiş birçok simometre ölçümünün ortalaması alınarak daha güvenli bir sonuç elde edilir.

Süreye Bagli Büyüklük (Md)

Daha büyük bir depremin, sismometre üzerinde daha uzun bir süre için salınımlara yolaçacağı ilkesinden hareket edilir. Depremin, sismometre üzerinde ne kadar uzun süreli bir titreşim oluşturduğu ölçülür ve deprem merkezinin uzaklığı ile ölçeklenir. Bu yöntem küçük (M<5.0) ve yakin (Uzaklik<300 km) depremeler için kullanılır.

Yerel (Lokal) Büyüklük (Ml)

Bu yöntem 1935’da Richter tarafından depremleri ölçmek için önerilen ilk yöntemdir. Bu yöntem de görece küçük (büyüklüğü 6.0’dan az) ve yakin (uzaklığı 700 km’den az) depremeler için kullanılır. Dogru değerlerin bulunması için sismometrelerin çok iyi kalibre edilmiş olması esastır.

Yüzey Dalgasi Büyüklügü (Ms)

Bu yöntem ilk iki yöntemin yetersiz kaldığı büyük depremleri (M>6.0) ölçmek için geliştirilmiştir. Diğer yöntemlerin aksine bu yöntemin güvenilirliği uzak mesafeden yapılan ölçümlerde daha da artar.

Cisim Dalgasi Büyüklügü (Mb)

Yer kabuğunun içinde yayılan dalgalardır. Sismometreler bu dalga türünü de kaydedebilir.

Moment Büyüklügü (Mw)

Bu büyüklük türü, diğerlerine göre en güvenilir olanıdır. Uygulamada, sadece belli bir büyüklüğün üzerindeki depremler için (M>4.0) Moment Büyüklüğü hesaplanabilir. Deprem sırasında açığa çıkan enerjinin bir ölçüsü olarak tanımlanmaktadır. Enerjinin doğrudan doğruya ölçülmesi olanağı olmadığından, Amerika Birleşik Devletleri’nden Prof. C.Richter tarafından 1930 yıllarında bulunan bir yöntemle depremlerin aletsel bir ölçüsü olan “Magnitüd” tanımlanmıştır.

Prof.Richter, episantrdan 100 km. uzaklıkta ve sert zemine yerleştirilmiş özel bir sismografla (2800 büyütmeli, özel periyodu 0.8 saniye ve %80 sönümü olan bir Wood-Anderson torsiyon Sismografı ile) kaydedilmiş zemin hareketinin mikron cinsinden (1 mikron 1/1000 mm) ölçülen maksimum genliğinin 10 tabanına göre logaritmasını bir depremin “magnitüdü” olarak tanımlamıştır.

Bugüne dek olan depremler istatistik olarak incelendiğinde kaydedilen en büyük magnitüd değerinin 8.9 olduğu görülmektedir(31 Ocak 1906 Colombiya-Ekvator ve 2 Mart 1933 Sanriku-Japonya depremleri). Genel olarak, cisim dalgalarından hesaplanan magnitüdler (m), ile yüzey dalgalarından hesaplanan mağnitüdler de (M) ile gösterilmektedir. Her iki magnitüd değerini birbirine dönüştürecek bazı bağıntılar mevcuttur.

Richter Ölçeği bir alet değildir; depremin magnitüdünü tanımlayan matematiksel bir formüldür. ML (Richter Ölçeği), dalga genliğinin logaritması olarak tanımlanır. Diğer tüm ölçekler Richter ölçeği temel alınarak geliştirilmiştir. Depremin büyüklüğünü belirlemek amacı ile güncel olarak ML dışında dört yolla magnitüd hesaplanmaktadır:

P ve S Dalgalarından ( body-wave magnitude ( m_b ) )
m_b = log₁₀ (A/T ) + Q( D,h )

Burada A tanecik titreşimlerinin (ground motion) genliği (micron); Tperyot (saniye); Q( D,h ) düzeltme faktörü, episantır ile kayıtçı arasındaki uzaklığın ( D -derece ) ve odak derinliğinin ( h-kilometre ) fonksiyonu.

Yüzey Dalgalarından ( surface-wave magnitude ( M_S ))
M_S = log₁₀ (A/T) + 1.66 log₁₀ ( D ) + 3.30

Sismik Momentten ( moment magnitude ( MW ) )
MW = 2/3 log10 ( M_O) – 10.7 ( M_O: Sismik Moment )
Deprem Dalgalarının kayıt süresine bağlı büyüklük

Deprem Nedir ve Depremden Nasıl Korunuruz?

Kaynak: Deprem Nedir ve Nasıl Korunuruz? Journal of Yasar University, Coşkun İŞÇİ