Магнитуда vs интенсивность землетрясения: в чём разница?

Магнитуда: энергия в источнике

Магнитуда, единственное число, количественно характеризующее энергию, выделяемую в гипоцентре землетрясения (подземной точке разрыва). Это объективное, инструментальное измерение. Землетрясение M6,5 выделяет одинаковое суммарное количество энергии, независимо от того, происходит ли оно в пустыне или под плотно заселённым городом.

Современный стандарт, моментная магнитуда (Mw), основанная на сейсмическом моменте, том же процессе разрыва разлома, который мы разбираем в статье о том, как возникают землетрясения. Подробнее о самих цифрах читайте в нашем полном руководстве по шкалам магнитуды землетрясений.

Интенсивность: что вы на самом деле ощущаете

Интенсивность описывает местные последствия землетрясения, насколько сильно оно ощущается в конкретном месте и какой ущерб причиняет. В отличие от магнитуды (одно число на землетрясение), интенсивность варьируется от места к месту и выражается на шкалах вроде Модифицированной шкалы интенсивности Меркалли (ММИ).

Одно землетрясение будет иметь различную интенсивность в разных частях затронутой территории. В районе эпицентра интенсивность обычно наибольшая. Интенсивность уменьшается с расстоянием, но может быть местно усилена мягкими грунтами, осадочными бассейнами или крутым рельефом.

Магнитуду вычисляют по данным сейсмографов, и она обычно готова за считаные минуты, её считает та же сейсмическая сеть USGS, что питает карты землетрясений в реальном времени. С интенсивностью всё медленнее: агентства сводят вместе показания приборов, отчёты о разрушениях и опросы жителей вроде анкеты USGS «Did You Feel It?», поэтому полная карта интенсивности по одному землетрясению может собираться часами, пока приходят данные из разных мест.

Модифицированная шкала интенсивности Меркалли

Почему одно и то же землетрясение ощущается по-разному

Четыре ключевых фактора определяют местную интенсивность при данном землетрясении:

• Расстояние от эпицентра: Сейсмические волны затухают с расстоянием. Интенсивность, как правило, уменьшается по мере удаления от эпицентра, хотя это не всегда равномерно.
• Глубина землетрясения: Мелкофокусные землетрясения (0-20 км) производят наиболее интенсивную поверхностную тряску при данной магнитуде. Глубокофокусные (70-700+ км) охватывают большую площадь, но ощущаются слабее.
• Местные условия грунта: Мягкие осадки и глина значительно усиливают движение грунта по сравнению с твёрдой коренной породой. Мехико и части Сиэтла, Окленда и Крайстчерча построены на усиливающих грунтах.
• Качество строений: Хотя это не сейсмологический фактор, уязвимость строений определяет, вызовет ли интенсивность незначительный ущерб или полное обрушение.

Практический пример: Мехико и далёкие землетрясения

Мехико лучше любого другого города в мире показывает, что магнитуда и интенсивность не одно и то же. Город стоит на высохшем дне древнего озера Тескоко, и эта мягкая глина усиливает сейсмические волны в 20-50 раз по сравнению с твёрдой коренной породой.

USGS фиксирует землетрясение в Мичоакане 19 сентября 1985 года с магнитудой Mw 8,0, на глубине 27,9 км, примерно в 384 км от Мехико на тихоокеанском побережье (страница события на сайте USGS). Прибрежные посёлки рядом с эпицентром ощутили сильную тряску, но людей там жило немного. Мехико, стоящий на усиливающей глине почти в 400 км от очага, всё равно потерял множество зданий в историческом центре. Расстояние до источника не защитило столицу. Против неё сработал именно грунт, на котором она построена.

Тот же эффект повторился 19 сентября 2017 года, ровно в годовщину землетрясения 1985 года. Землетрясение магнитудой 7,1 произошло примерно в 119 км к юго-востоку от города на глубине 48 км (страница события на сайте USGS). Оно было ближе и по механизму отличалось от землетрясения 1985 года, но разрушения снова сосредоточились в тех же районах над глиняной впадиной, что подтверждает: место основных разрушений в городе определяет местная геология, а не расстояние до эпицентра.