Misurare le intensità del terremoto usando le scale sismiche

Il primo strumento di misurazione inventato per i terremoti è stata la scala dell'intensità sismica. Questa è una scala numerica approssimativa per descrivere quanto è grave un terremoto nel luogo in cui ti trovi, quanto è grave "su una scala da 1 a 10."

Non è difficile trovare una serie di descrizioni per l'intensità 1 ("Non riesco quasi a sentirlo") e 10 ("Tutto intorno a me è caduto!") E le gradazioni nel mezzo. Una scala di questo tipo, quando è accuratamente realizzata e applicata in modo coerente, è utile anche se si basa interamente su descrizioni, non su misurazioni.

Scale di magnitudo sismica (l'energia totale di un terremoto) sono arrivate più tardi, il risultato di molti progressi nei sismometri e decenni di raccolta dei dati. Mentre la magnitudo sismica è interessante, l'intensità sismica è più importante: riguarda i forti movimenti che effettivamente colpiscono le persone e gli edifici. Le mappe di intensità sono apprezzate per cose pratiche come la pianificazione della città, i codici di costruzione e la risposta alle emergenze.

A Mercalli e oltre

Sono state ideate dozzine di scale di intensità sismica. Il primo ad essere ampiamente utilizzato fu realizzato da Michele de Rossi e Francois Forel nel 1883, e prima che i sismografi fossero diffusi la scala Rossi-Forel era il miglior strumento scientifico che avevamo. Usava numeri romani, dall'intensità I alla X.

In Giappone, Fusakichi Omori ha sviluppato una scala basata sui tipi di strutture lì, come lanterne di pietra e templi buddisti. La scala Omori a sette punti è ancora alla base della scala ufficiale dell'intensità sismica dell'Agenzia meteorologica giapponese. Altre scale sono state utilizzate in molti altri paesi.

In Italia, una scala di intensità di 10 punti sviluppata nel 1902 da Giuseppe Mercalli fu adattata da un susseguirsi di persone. Quando H. O. Wood e Frank Neumann tradussero una versione in inglese nel 1931, la chiamarono la scala Mercalli modificata. Questo è stato lo standard americano da allora.

La scala Mercalli modificata consiste in descrizioni che vanno dall'innocuo ("I. Non sentito se non da pochi") al terrificante ("XII. Danno totale ... Oggetti lanciati in aria"). Include il comportamento delle persone, le risposte delle case e degli edifici più grandi e i fenomeni naturali.

Ad esempio, le risposte delle persone vanno dal sentire appena il movimento del terreno all'intensità I a tutti quelli che corrono all'aperto all'intensità VII, la stessa intensità con cui i camini iniziano a rompersi. All'intensità VIII, sabbia e fango vengono espulsi dal terreno e pesanti ribaltamenti dei mobili.

Mappatura dell'intensità sismica

Trasformare i report umani in mappe coerenti avviene online oggi, ma era piuttosto laborioso. A seguito di un terremoto, gli scienziati hanno raccolto rapporti di intensità il più velocemente possibile. I postmaster negli Stati Uniti hanno inviato al governo un rapporto ogni volta che un terremoto ha colpito. I cittadini privati ​​e i geologi locali hanno fatto lo stesso.

Se ti piace la preparazione ai terremoti, considera di saperne di più su ciò che fanno gli investigatori del terremoto scaricando il loro manuale ufficiale sul campo. Con questi rapporti in mano, gli investigatori del Geological Survey degli Stati Uniti hanno poi intervistato altri testimoni esperti, come ingegneri edili e ispettori, per aiutarli a mappare zone di intensità equivalente. Alla fine, una mappa di contorno che mostrava le zone di intensità è stata finalizzata e pubblicata.

Una mappa di intensità può mostrare alcune cose utili. Può delineare l'errore che ha causato il terremoto. Può anche mostrare aree di agitazione insolitamente forte lontano dall'errore. Queste aree di "terreno accidentato" sono importanti quando si tratta di zonare, ad esempio, la pianificazione di un disastro o la decisione su dove instradare autostrade e altre infrastrutture.

avanzamenti

Nel 1992, un comitato europeo iniziò a perfezionare la scala dell'intensità sismica alla luce delle nuove conoscenze. In particolare, abbiamo imparato molto su come diversi tipi di edifici rispondono all'effetto di scuotimento, possiamo trattarli come sismografi amatoriali.

Nel 1995 la scala macrosismica europea (EMS) è stata ampiamente adottata in tutta Europa. Ha 12 punti, lo stesso della scala Mercalli, ma è molto più dettagliato e preciso. Include molte immagini di edifici danneggiati, ad esempio.

Un altro progresso è stato quello di poter assegnare numeri più duri alle intensità. L'EMS include valori specifici di accelerazione del terreno per ciascun rango di intensità. (Anche l'ultima scala giapponese.) La nuova scala non può essere insegnata in un singolo esercizio di laboratorio, come viene insegnata la scala Mercalli negli Stati Uniti. Ma coloro che lo padroneggeranno saranno i migliori al mondo nell'estrarre buoni dati dalle macerie e dalla confusione delle conseguenze di un terremoto.

Perché i vecchi metodi di ricerca sono ancora importanti

Lo studio dei terremoti diventa ogni anno più sofisticato e grazie a questi progressi i più antichi metodi di ricerca funzionano meglio che mai. Le belle macchine e i dati puliti sono una buona scienza fondamentale.

Ma un grande vantaggio pratico è che possiamo calibrare tutti i tipi di danni sismici rispetto al sismografo. Ora possiamo estrarre buoni dati dai registri umani dove e quando non ci sono sismometri. Le intensità possono essere stimate per i terremoti lungo tutta la storia, usando vecchi dischi come diari e giornali.

La Terra è un luogo in lento movimento e in molti luoghi il tipico ciclo del terremoto richiede secoli. Non abbiamo secoli da aspettare, quindi ricavare informazioni affidabili sul passato è un compito prezioso. Le antiche registrazioni umane sono molto meglio di niente, e a volte ciò che apprendiamo sugli eventi sismici passati è quasi buono come avere i sismografi lì.