Upravená stupnice intenzity Mercalli - Modified Mercalli intensity scale

„Mercalli“ přeadresuje tady. Vědec, po kterém je stupnice pojmenována, viz Giuseppe Mercalli .
Část série na
Zemětřesení
Typy
Příčiny
Charakteristika
Měření
Předpověď
Další témata

Modifikované stupnice Mercalliho intenzita ( MM nebo MMI ), vyvinuté Giuseppe Mercalli je Mercalli intenzity měřítku 1902, je magnitudo intenzity použit pro měření intenzity protřepávání produkován zemětřesení . Měří účinky zemětřesení v daném místě, odlišuje se od vlastní síly nebo síly zemětřesení měřené stupnicemi seismické velikosti (jako je velikost „ M w “ obvykle uváděná pro zemětřesení). Zatímco otřesy jsou způsobeny seismickou energií uvolněnou při zemětřesení, zemětřesení se liší v tom, kolik jejich energie je vyzářeno jako seismické vlny. Hlubší zemětřesení mají také menší interakci s povrchem a jejich energie je rozložena do většího objemu. Intenzita otřesů je lokalizovaná, obecně klesá se vzdáleností od epicentra zemětřesení , ale může být zesílena v sedimentárních pánvích a určitých druzích nezpevněných půd.

Stupnice intenzity empiricky kategorizují intenzitu třepání na základě účinků hlášených neškolenými pozorovateli a jsou přizpůsobeny účinkům, které lze pozorovat v konkrétní oblasti. Protože nevyžadují instrumentální měření, jsou užitečné pro odhad velikosti a umístění historických (preinstrumentálních) zemětřesení: největší intenzity obecně odpovídají epicentrální oblasti a jejich stupeň a rozsah (případně umocněný znalostí místních geologických podmínek) lze porovnávat s dalšími místními zemětřeseními odhadnout velikost.

Dějiny

Italský vulkanolog Giuseppe Mercalli formuloval svou první stupnici intenzity v roce 1883. Měla šest stupňů nebo kategorií, byla popsána jako „pouhá adaptace“ tehdejší standardní stupnice Rossi – Forel o 10 stupních a nyní je „víceméně zapomenuta“. Mercalliho druhá stupnice, publikovaná v roce 1902, byla také adaptací stupnice Rossi -Forel, která zachovala 10 stupňů a rozšířila popisy každého stupně. Tato verze „našla přízeň u uživatelů“ a byla přijata italskou centrálou pro meteorologii a geodynamiku.

V roce 1904 Adolfo Cancani navrhl přidání dvou dalších stupňů pro velmi silná zemětřesení, „katastrofu“ a „obrovskou katastrofu“, čímž by vznikla 12stupňová stupnice. Jeho popisy byly nedostatečné, August Heinrich Sieberg je v letech 1912 a 1923 rozšířil a pro každý stupeň naznačil špičkové zrychlení země . Toto se stalo známé jako „Mercalli – Cancani stupnice, formulované Siebergem“ nebo „Mercalli – Cancani – Siebergova stupnice“, nebo jednoduše „MCS“, a bylo v Evropě hojně používáno.

Když to Harry O. Wood a Frank Neumann v roce 1931 přeložili do angličtiny (spolu s úpravou a kondenzací popisů a odstraněním kritérií zrychlení), pojmenovali to „modifikovaná stupnice intenzity Mercalli z roku 1931“ (MM31). Někteří seismologové označují tuto verzi za „Wood – Neumannovu stupnici“. Wood a Neumann měli také zkrácenou verzi s méně kritérii pro hodnocení stupně intenzity.

Wood -Neumannova stupnice byla revidována v roce 1956 Charlesem Francisem Richterem a publikována v jeho vlivné učebnici Elementární seismologie . Protože nechtěl mít tuto stupnici intenzity zaměňovanou s Richterovou stupnicí magnitudy , kterou vyvinul, navrhl ji nazvat „upravenou Mercalliho stupnicí z roku 1956“ (MM56).

Carl Stover a Jerry Coffman ve svém souhrnu historické seismicity z roku 1993 ve Spojených státech ignorovali Richterovu revizi a přiřadili intenzity podle jejich mírně pozměněné interpretace stupnice Wooda a Neumanna z roku 1931, čímž se skutečně vytvořila nová, ale do značné míry nezdokumentovaná verze stupnice.

Základem, podle kterého americká geologická služba (a další agentury) přiřazuje intenzitu, je nominálně Wood31 a Neumannův MM31. To je však obecně interpretováno s úpravami shrnutými Stoverem a Coffmanem, protože v desetiletích od roku 1931 „některá kritéria jsou jako ukazatele úrovně otřesů země spolehlivější než jiná“. Rovněž se vyvinuly konstrukční kódy a metody, díky nimž je velká část zastavěného prostředí silnější; díky nim se daná intenzita otřesů země jeví jako slabší. Některá z původních kritérií nejintenzivnějších stupňů (X a výše), jako jsou ohnuté kolejnice, trhliny na zemi, sesuvy půdy atd., „Souvisí méně s úrovní otřesů země, než s přítomností podmínek na zemi, které jsou citlivé na velkolepé selhání “.

Kategorie „katastrofa“ a „obrovská katastrofa“ přidané Cancani (XI a XII) se používají tak zřídka, že je současná praxe USGS sloučí do jediné kategorie „Extreme“ zkráceně „X+“.

Upravená stupnice intenzity Mercalli

Menší stupně stupnice MMI obecně popisují způsob, jakým lidé pociťují zemětřesení. Větší počet stupnic je založen na pozorovaném strukturálním poškození.

Tato tabulka uvádí MMI, které jsou obvykle pozorovány v místech poblíž epicentra zemětřesení.

Úroveň měřítka Pozemní podmínky
Necítím Necítil, s výjimkou velmi málo za obzvláště příznivých podmínek.
II. Slabý Cítil jen pár lidí v klidu, zejména ve vyšších patrech budov.
III. Slabý Lidé to v interiéru cítí docela znatelně, zejména v horních patrech budov: Mnoho lidí to nepoznává jako zemětřesení. Stojící motorová vozidla se mohou mírně kývat. Vibrace jsou podobné jako při průjezdu kamionu, jejich doba trvání je odhadována.
IV. Světlo Mnoho lidí se cítilo uvnitř, venku během dne: V noci jsou někteří probuzeni. Nádobí, okna a dveře jsou narušeny; stěny vydávají praskavé zvuky. Pocity jsou jako když do budovy narazí těžký nákladní vůz. Stojící motorová vozidla jsou znatelně rozhoupaná.
V. Mírný Cítil téměř každý; mnoho probuzených: Některá jídla a okna jsou rozbitá. Nestabilní předměty jsou převráceny. Kyvadlové hodiny se mohou zastavit.
VI. Silný Cítili všichni a mnozí se bojí. Stěhuje se nějaký těžký nábytek; vyskytuje se několik případů spadlé omítky. Poškození je mírné.
VII. Velmi silný Poškození je u budov s dobrým designem a konstrukcí zanedbatelné; ale mírné až střední v dobře postavených běžných strukturách; poškození je u špatně postavených nebo špatně navržených struktur značné; některé komíny jsou rozbité.
VIII. Těžké Mírné poškození ve speciálně navržených strukturách; značné škody na běžných hmotných budovách s částečným kolapsem. Poškození velké ve špatně postavených strukturách. Pád komínů, tovární komíny, sloupy, pomníky, zdi. Převrátil se těžký nábytek.
IX. Násilný Ve speciálně navržených strukturách je poškození značné; dobře navržené rámové struktury jsou vyhozeny z olovnice. Poškození je velké v podstatných budovách s částečným kolapsem. Budovy jsou posunuty ze základů. Dochází ke zkapalňování.
X. Extrémní Některé dobře postavené dřevěné konstrukce jsou zničeny; většina zděných a rámových konstrukcí je zničena se základy. Kolejnice jsou ohnuté.
XI. Extrémní Jen málo (pokud vůbec) (zděných) staveb zůstává stát. Mosty jsou zničeny. V zemi vybuchují široké trhliny. Podzemní potrubí jsou vykreslena zcela mimo provoz. Země se propadá a země sklouzne v měkké zemi. Kolejnice jsou silně ohnuté.
XII. Extrémní Škoda je celkem. Na zemských površích jsou vidět vlny. Zorné a zrakové linie jsou zkreslené. Předměty jsou vymrštěny vzhůru do vzduchu.

Korelace s velikostí

Velikost Porovnání velikosti / intenzity
1,0–3,0 Já
3,0–3,9 II – III
4,0–4,9 IV – V
5,0–5,9 VI – VII
6,0–6,9 VII – IX
7.0 a vyšší VIII nebo vyšší
Porovnání velikosti/intenzity, USGS

Korelace mezi velikostí a intenzitou není zdaleka celková, závisí na několika faktorech, včetně hloubky hypocentra , terénu a vzdálenosti od epicentra. Například zemětřesení o síle 4,5 magnitudy v argentinské Saltě v roce 2011 o hloubce 164 km mělo maximální intenzitu I, zatímco událost o síle 2,2 stupně v Barrow ve Furness v Anglii v roce 1865 o hloubce asi 1 km měla maximální intenzita VIII.

Malý stůl je hrubým vodítkem stupňů stupnice MMI. Zde zobrazené barvy a popisné názvy se liší od těch, které byly použity na určitých mapách chvění v jiných článcích.

Odhad intenzity místa a jeho použití při hodnocení seizmického nebezpečí

Byly publikovány desítky takzvaných rovnic predikce intenzity pro odhad makroseismické intenzity v místě daném velikostí, vzdáleností od zdroje k místu a možná dalšími parametry (např. Místní podmínky na místě). Ty jsou podobné rovnicím predikce pohybu na zemi pro odhad instrumentálních parametrů silného pohybu, jako je špičkové zrychlení země . K dispozici je souhrn rovnic predikce intenzity. Takové rovnice lze použít k odhadu seizmického nebezpečí z hlediska makroseismické intenzity, která má tu výhodu, že je blíže se seizmickým rizikem než instrumentální parametry silného pohybu.

Korelace s fyzikálními veličinami

Stupnice MMI není definována z hlediska přísnějších, objektivně kvantifikovatelných měření, jako je amplituda otřesů, frekvence otřesů, špičková rychlost nebo zrychlení špičky. Lidsky vnímané otřesy a poškození budovy nejlépe korelují se špičkovým zrychlením pro události s nižší intenzitou a se špičkovou rychlostí pro události s vyšší intenzitou.

Srovnání s měřítkem velikosti momentu

Účinky jakéhokoli zemětřesení se mohou velmi lišit od místa k místu, takže pro stejné zemětřesení lze změřit mnoho hodnot MMI. Tyto hodnoty lze nejlépe zobrazit pomocí vrstevnicové mapy stejné intenzity, známé jako izoseismická mapa . Každé zemětřesení má však pouze jednu velikost.

Viz také

Reference

Poznámky

Citace

Prameny

externí odkazy