มาตราริกเตอร์

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี

มาตราริกเตอร์ (อังกฤษ: Richter magnitude scale) หรือที่รู้จักกันว่า มาตราท้องถิ่น (อังกฤษ: local magnitude scale; ML) เป็นการกำหนดตัวเลขเพื่อบอกปริมาณของพลังงานแผ่นดินไหวที่ปลดปล่อยออกมาจากแผ่นดินไหวครั้งหนึ่ง มันเป็นมาตราส่วนเชิงลอการิทึมฐานสิบ ซึ่งสามารถคำนวณได้จากลอดาริทึมของแอมพลิจูดการสั่นของการกระจัดที่มีค่ามากที่สุดจากศูนย์บนเครื่องตรวจวัดแผ่นดินไหวบางประเภท (Wood–Anderson torsion) ยกตัวอย่างเช่น แผ่นดินไหวที่สามารถวัดค่าได้ 5.0 ตามมาตราริกเตอร์จะมีแอพลิจูดการสั่นมากเป็น 10 เท่าของแผ่นดินไหวที่วัดค่าได้ 4.0 ริกเตอร์ ขีดจำกัดบนที่มีประสิทธิภาพของการวัดตามมาตราริกเตอร์นี้ควรต่ำกว่า 9 ริกเตอร์ และต่ำกว่า 10 ริกเตอร์สำหรับมาตราโมเมนต์แมกนิจูด เมื่อตรวจวัดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่[1]

ปัจจุบันมาตราริกเตอร์ถูกแทนที่ด้วยมาตราขนาดโมเมนต์ ซึ่งเป็นมาตรฐานที่จะให้ค่าที่โดยทั่วไปแล้วจะมีค่าใกล้เคียงกันสำหรับแผ่นดินไหวขนาดกลาง (3-7 แมกนิจูด) แต่ที่ไม่เหมือนกับมาตราริกเตอร์คือ มาตราโมเมนต์แมกนิจูดจะรายงานสมบัติพื้นฐานของแผ่นดินไหวจากข้อมูลเครื่องตรวจวัด แทนที่จะเป็นการรายงานข้อมูลเครื่องตรวจวัด ซึ่งไม่สามารถเปรียบเทียบกันได้ในแผ่นดินไหวทุกครั้ง และค่าที่ได้จะไม่สมบูรณ์ในแผ่นดินไหวความรุนแรงสูง เนื่องจากมาตราโมเมนต์แมกนิจูดมักจะให้ค่าที่ใกล้เคียงกันกับมาตราริกเตอร์ แมกนิจูดของแผ่นดินไหวที่ได้รับรายงานในสื่อมวลชนจึงมักจะรายงานโดยไม่ระบุว่าเป็นการวัดความรุนแรงตามมาตราใด

พลังงานที่ปลดปล่อยออกมาของแผ่นดินไหว ซึ่งสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับพลังทำลายล้างของมัน สามารถวัดได้จาก 3/2 เท่าของแอมพลิจูดการสั่น ดังนั้น แผ่นดินไหวที่มีความรุนแรงแตกต่างกัน 1 แมกนิจูดจึงมีค่าเท่ากับพหุคูณของ 31.6 (= (101.0)(3 / 2)) ในพลังงานที่ปลดปล่อยออกมา และที่แตกต่างกัน 2 แมกนิจูด จะมีค่าเท่ากับพหุคณของ 1000 (= (102.0)(3 / 2)) ในพลังงานที่ปลดปล่อยออกมา[2]

ประวัติ[แก้]

มาตราริกเตอร์ได้รับการเสนอขึ้นเมื่อ ค.ศ. 1935 โดยนักวิทยาแผ่นดินไหวสองคน คือ เบโน กูเทนเบิร์ก (Beno Gutenbreg) และ ชาลส์ ฟรานซิส ริกเตอร์ (Charles Francis Richter)

เดิมนั้นมีการกำหนดมาตรานี้เพื่อใช้วัดขนาดของแผ่นดินไหวในท้องถิ่นทางใต้ของแคลิฟอร์เนียในสหรัฐอเมริกา ที่บันทึกได้ด้วยอุปกรณ์ที่เรียกว่า เครื่องวัดความไหวสะเทือน (seismograph) แผ่นดินไหวที่มีขนาดน้อยที่สุดในเวลานั้นถือเป็นค่าใกล้เคียงศูนย์ มาตราดังกล่าวแบ่งเป็นระดับ โดย ทุกๆ 1 ริกเตอร์ที่เพิ่มขึ้น แสดงว่าแผ่นดินไหวแรงขึ้น 10 เท่า

มาตราริกเตอร์ไม่มีขีดจำกัดว่ามีค่าสูงสุดเท่าใด แต่โดยทั่วไปกำหนดไว้ในช่วง 0 - 9

ภายหลังเมื่อเครื่องวัดความไหวสะเทือนมีความละเอียดมากขึ้น สามารถวัดขนาดของแผ่นดินไหวได้ละเอียด ทั้งในระดับที่ต่ำกว่า 0 (สำหรับค่าที่ได้น้อยกว่า 0 ถือเป็นค่าติดลบ) และที่สูงกว่า 9

ริกเตอร์แมกนิจูด[แก้]

ริกเตอร์แมกนิจูดของแผ่นดินไหวสามารถหาค่าได้จากลอการิทึมของแอมพลิจูดของคลื่นที่สามารถตรวจวัดได้โดยเครื่องวัดแผ่นดินไหว (ต่อมามีการแก้ไขรูปแบบการคำนวณ เพื่อชดเชยระยะห่างระหว่างเครื่องวัดแผ่นดินไหวจำนวนมากและศูนย์กลางแผ่นดินไหว) สูตรดั้งเดิมเป็นดังนี้[3]

M_\mathrm{L} = \log_{10} A - \log_{10} A_\mathrm{0}(\delta)\

โดยที่ A เป็นการเบี่ยงเบนที่มีค่ามากที่สุดของเครื่องวัดแผ่นดินไหววูด-แอนเดอร์สัน ในเชิงประจักษ์แล้ว การทำงานของ A0 ขึ้นอยู่กับระยะทางจากจุดเหนือศูนย์เกิดแผ่นดินไหวของสถานี (δ) ในทางปฏิบัติแล้ว การอ่านค่าจากสถานีสังเกตการณ์ทั้งหมดจะถูกนำมาเฉลี่ยหลังจากมีการปรับแก้โดยเฉพาะของแต่ละสถานีเพื่อให้ได้มาซึ่งค่ามาตราริกเตอร์

เนื่องจากพื้นฐานลอการิทึมของมาตราริกเตอร์ การเพิ่มขึ้นของตัวเลข 1 หน่วยหมายความว่า แอมพลิจูดที่สามารถวัดได้มีค่าเพิ่มขึ้นจากเดิม 10 เท่า ในแง่ของพลังงาน การที่แมกนิจูดเพิ่มขึ้น 1 หน่วย หมายความว่า มีพลังงานปลดปล่อยออกมามาขึ้น 31.6 เท่า และการเพิ่มขึ้น 0.2 แมกนิจูด หมายความว่าพลังงานจะปลดปล่อยออกมามากกว่าเดิมถึง 2 เท่า

ตารางแสดงมาตราริกเตอร์และผลกระทบ โดยสำนักงานสำรวจธรณีวิทยาสหรัฐอเมริกา[4]
ตัวเลขริกเตอร์ จัดอยู่ในระดับ ผลกระทบ อัตราการเกิดทั่วโลก
1.9 ลงไป ไม่รู้สึก ไม่มี ไม่สามารถรู้สึกได้[5] 8,000 ครั้ง/วัน
2.0-2.9 เบามาก คนทั่วไปมักไม่รู้สึก แต่ก็สามารถรู้สึกได้บ้าง และตรวจจับได้ง่าย 1,000 ครั้ง/วัน
3.0-3.9 คนส่วนใหญ่รู้สึกได้ และบางครั้งสามารถสร้างความเสียหายได้บ้าง 49,000 ครั้ง/ปี
4.0-4.9 เบา ข้าวของในบ้านสั่นไหวชัดเจน สามารถสร้างความเสียหายได้ปานกลาง 6,200 ครั้ง/ปี
5.0-5.9 ปานกลาง สร้างความเสียหายยับเยินได้กับสิ่งก่อสร้างที่ไม่มั่นคง แต่กับสิ่งก่อสร้างที่มั่นคงนั้นไม่มีปัญหา 800 ครั้ง/ปี
6.0-6.9 แรง สร้างความเสียหายที่ค่อนข้างรุนแรงได้ในรัศมีประมาณ 80 กิโลเมตร 120 ครั้ง/ปี
7.0-7.9 รุนแรง สามารถสร้างความเสียหายรุนแรงในบริเวณกว้างกว่า 18 ครั้ง/ปี
8.0-8.9 รุนแรงมาก สร้างความเสียหายรุนแรงได้ในรัศมีเป็นร้อยกิโลเมตร 1 ครั้ง/ปี
9.0-9.9 'ล้างผลาญ' ทุกสิ่งทุกอย่างในรัศมีเป็นพันกิโลเมตร 1 ครั้ง/20 ปี
10.0 ขึ้นไป ทำลายล้าง ไม่มีบันทึกความเสียหายไว้ หายากมาก (ไม่ทราบจำนวนครั้งที่เกิด)

แผ่นดินไหวครั้งรุนแรงที่สุดที่เคยเกิดขึ้น คือ แผ่นดินไหวในประเทศชิลี ที่เมืองวัลดิเวีย พ.ศ. 2503 ซึ่งสามารถวัดความรุนแรงได้ 9.5 ริกเตอร์[6]

อ้างอิง[แก้]

  1. "Richter scale". Glossary. USGS. March 31, 2010. 
  2. USGS: Measuring the Size of an Earthquake, Section 'Energy, E'
  3. Ellsworth, William L. (1991). The Richter Scale ML, from The San Andreas Fault System, California (Professional Paper 1515). USGS. pp. c6, p177. สืบค้นเมื่อ 2008-09-14.  More than one of |author= และ |last= specified (help)
  4. USGS: FAQ- Measuring Earthquakes
  5. เป็นสิ่งที่ริกเตอร์เคยคิดไว้ แต่หลักฐานปัจจุบันแสดงให้เห็นว่าแผ่นดินไหวที่มีแมกนิจูดติดลบ (อาจมีค่าเพียง -0.7) ยังสามารถรู้สึกได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อจุดเกิดแผ่นดินไหวอยู่ลึกลงไปไม่กี่ร้อยเมตร ดูที่ Thouvenot, F.; Bouchon, M. (2008) และ What is the lowest magnitude threshold at which an earthquake can be felt or heard, or objects thrown into the air?, in Fréchet, J., Meghraoui, M. & Stucchi, M. (eds), Modern Approaches in Solid Earth Sciences (vol. 2), Historical Seismology: Interdisciplinary Studies of Past and Recent Earthquakes, Springer, Dordrecht, 313–326.
  6. USGS: List of World's Largest Earthquakes

ดูเพิ่ม[แก้]