Momentmagnitude

Momentmagnitude-skalaen, Moment Magnitude Scale, MMS, M_W, er en skala som brukes av seismologer for å sammenligne størrelse på jordskjelv. Denne målemetoden ble utviklet i 1979 av vitenskapsmennene Thomas C. Hanks og Hiroo Kanamori, og erstattet Richters skala.^[1]

Styrken er et tall som forteller om den relative størrelsen av et jordskjelv. Styrken måles ved maksimalutslag på en seismograf. Forskjellige skalaer er definert, men de mest vanlige er:

1. Lokal-magnitude-skalaen (local magnitude, M_L) allment kjent som Richters skala eller styrke på Richters skala. Brukbar opp til 7,5 M_L.^[2]
2. Overflate-bølge-skalaen (surface-wave magnitude, M_S)
3. Rom-bølge-skalaen (body-wave magnitude, M_b) Brukbar opp til 6,0 – 6,5 M_b.
4. Moment-magnitude-skalaen (moment magnitude, M_W)

De tre første har begrenset måleområde og gir ikke rett styrke til de største jordskjelvene. Moment-magnitude-skalaen (M_W) som er basert på seismisk moment er allment akseptert som det beste, fordi det fastslår styrken til alle jordskjelv.^[3] Den er vanskeligere å beregne enn de andre. Målestasjoner kan beregne styrken automatisk til jordskjelv over hele verden opp til M_W=8. For kraftigere jordskjelv må styrken fastsettes av de nærmeste målestasjonene. Alle skalaene gir tilnærmet lik verdi for alle jordskjelv.^[4] Det er derfor ikke direkte feil å henvise til Richters skala som er mer kjent enn Momentmagnitudeskalaen. Denne tabellen sammenligner Richters skala og Momentmagnitudeskalaen.

P- og S-bølger	Det ligger i navnet: Primære (P) bølger kommer først og sekundære (S) bølger kommer senere. På samme måte som lyn og torden. Lynet går med lysets hastighet og tordenskrallet med lydens hastighet. Det er derfor enkelt å beregne avstanden til lyn-nedslaget. I figuren til venstre er start på P-bølgen markert med en rød strek og start på S-bølgen med en grønn strek. Avlesning av avstanden mellom dem kan beregne avstanden til episenteret, men det sier ingenting om retningen. Opplysninger fra minst tre seismografer kan fastsette episenteret ganske nøyaktig. Dette er vist på figuren til høyre.	Episenter
Seismo- og Nemogram	På figuren til venstre er tidsforskjellen mellom S- og P-bølge målt til 24 sekunder og amplituden er 23 millimeter. Legg en linjal mellom punktene S-P=24 s og 23 mm. Les av magnitude 5 på den midterste stolpen.

Momentmagnituden ${\displaystyle M_{\mathrm {w} }}$ er et dimensjonsløst tall definert av:^[5]

${\displaystyle M_{W}={2 \over 3}(\log _{10}M_{0,\mathrm {SI} }-9,1)={2 \over 3}\log _{10}M_{0,\mathrm {SI} }-6,06}$

der ${\displaystyle M_{0}}$ er seismisk moment.

Jordskjelvet i Bam i Iran i desember 2003 målte ${\displaystyle m_{2}=6,4}$, mens jordskjelvet ved Tōhoku 2011 målte ${\displaystyle m_{1}=9,0}$. Altså en forskjell på ${\displaystyle f_{\Delta E}=2,6}$.

${\displaystyle f_{\Delta E}={\frac {10^{({\frac {3}{2}}(m_{1}+9,1))}}{10^{({\frac {3}{2}}(m_{2}+9,1))}}}=10^{{\frac {3}{2}}(m_{1}-m_{2})}=10^{{\frac {3}{2}}(2,6)}=10^{3,9}=7943,28.}$

Det betyr at det siste skjelvet var nesten 8 000 ganger sterkere.

Energiutløsningen ved jordskjelv dobles for hver annen desimal (intervall på 0,2): ${\displaystyle f_{\Delta E}=10^{{\frac {3}{2}}(0,2)}=10^{0,3}=1,995=2}$

Magnitudeskalaer er logaritmiske, hvilket betyr at en økning på en enhet på skalaen tilsvarer ca. 32 ganger større endring i energien som frigis av jordskjelvet og 10 ganger større endring i jordbevegelsen (se definisjon på Richters skala).

Tabellen under viser omtrent hvor ofte jordskjelv av ulike styrker forekommer og typiske kjennetegn for de forskjellige styrkene nær episenteret. Tabellen må brukes veldig forsiktig, da det ikke er en absolutt sammenheng mellom et jordskjelvs energi og dets ødeleggende styrke.^[6]

Store jordskjelv forekommer gjennomsnittlig en gang i året. Største registrerte jordskjelv var Valdiviajordskjelvet i Chile den 22. mai 1960 som hadde en styrke (${\displaystyle M_{\mathrm {w} }}$) på 9.5.^[8]

For å få et begrep om hvor mye energi som blir utløst i et jordskjelv, er det mulig å regne om til antall Hiroshimaatombomber.^[9] Når du kjenner energien i Joule, kan det sammenlignes med den eksplosive energien i TNT. Ett tonn TNT har en energi på 4,2 * 10⁹ Joule. Hiroshimaatombomben var på 12,5 kilotonn TNT.^{[trenger referanse]}

• Richters skala

• NORSAR: Størrelse