مقياس العزم الزلزالي

مقياس العزم الزلزالي moment magnitude scale (ويُختصر MMS ؛ ويُرمز له M_W أو M) يستخدمه علماء السيزمولوجيا لقياس قدر الزلزال من حيث الطاقة المنطلقة.

قام عالم الزلازل الياباني هيرو كاناموري بتصميم مقياس العزم الزلزالي الرقمي عام 1977. وهذا المقياس تحسين لمقياس ريختر الذي اخترعه عالم الزلازل الأمريكي تشارلز ريختر عام 1935. وفي كلا المقياسين يزيد القياس كلما كان الزلزال قويًا. ويكون مقياس ريختر ومقياس العزم الزلزالي متماثلين في معظم الزلازل التي تبلغ قوتها أقل من سبع درجات، ولكن يقيس مقياس العزم الزلزالي الزلازل القوية بصورة أكثر دقة.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 المقارنة بمقياس ريختر

يحدد العلماء مقدار العزم الزلزالي بطريقتين: الطريقة الأولى يتم فيها قياس طول وعمق صدع الزلزال وحركة الصخر عند الصدع. والصدع إنكسار في القشرة الخارجية الصخرية للأرض، حيث تنزلق أجزاء الصخر بصورة متكررة بعضها على بعض. والطريقة الثانية يستقي العلماء المعلومات من مرسمة الزلازل أو السيزموجراف، وهي النبيطة (الجهاز) التي تسجل حركة الأرض، ويعتمد جهاز ريختر على بيانات مرسمة الزلازل.

إن الاختلاف الأساسي بين المقياسين يكون في ترددات الحركة التي يتم تسجيلها. والتردد قياس لحركة الأرض إلى الخلف والأمام في الثانية الواحدة. وأثناء الزلزال، تتحرك الأرض بترددات عديدة في الوقت نفسه. وتنتقل الحركات معًا خلال الأرض مثل موجات الراديو ذات الترددات المختلفة التي تنتقل عبر الأثير. ومثل جهاز الاستقبال في الراديو، تتم إدارة السيسموجرافات القديمة إلى نطاق معين للترددات.

يعتمد مقياس ريختر على قياس واحد: أكبر المسافات التي تتحركها الأرض في موجة معينة من الترددات المسجلة بنوع واحد من السيسموجرافات القديمة. ولا تشتمل هذه الموجة على الترددات المنخفضة التي تتحرك عندها الأرض. ولكن عندما تكون الزلازل كبيرة فإن حركتها تزيد أكثر عند الترددات المخفضة. ولذلك فإن مقياس ريختر ربما لا يجيد تقدير قوة الزلازل الكبيرة جدًا.

وبالمقارنة مع مقياس ريختر، فإن مقياس العزم الزلزالي يعتمد على المسافة الكبرى التي تتحركها الأرض عند الترددات الأكثر انخفاضًا التي يتم تسجيلها. ويسجل السيسموجراف عدة ترددات في المرة الواحدة، ولذلك فإن مقياس العزم الزلزالي يستطيع قياس درجة الزلزال بدقة في الزلازل الكبيرة والصغيرة على حد سواء.

الجدول التالي يقارن المقادير في أعلى مقياس ريختر لزلازل كاليفورنيا الكبرى. class="wikitable "

وقعت أكبر الزلازل التي تم تسجيلها في المحيط الهادئ بالقرب من تشيلي عام 1960م. وفي هذا الزلزال تحرك الصدع لمسافة 21م، وكان طوله نحو 800 كم. وكان قياس العزم الزلزالي 9,5 درجة، بينما كان مقياس ريختر 8,3 درجة.

 المعادلة

الرمز لمقياس العزم الزلزالي هو $M_{\mathrm {w} }$، with the subscript _w meaning mechanical work accomplished. The moment magnitude $M_{\mathrm {w} }$ هو رقم عديم الأبعاد معرَّف كالتالي

$M_{\mathrm {w} }={2 \over 3}\log _{10}\left(M_{0}\right)-10.7$

حيث $M_{0}$ هو العزم الزلزالي مقاساً ب داين سنتيمتر (10^-7 Nm). القيم الثابتة في المعادلة يتم اختيارها لتحقيق اتساق مع قيم المقدار المحسوبة من المقاييس السابقة، وأهمهم مقياس العزم الزلزالي المحلي (أو "ريختر").

وكما هو الحال في مقياس ريختر، فإن زيادة خطوة واحدة على هذا المقياس اللوغاريتمي تناظر 10^1.5 = 31.6 مرة الازدياد في كمية الطاقة المنطلقة، وزيادة 2 خطوة تناظر زيادة 10³ = 1000 مرة الزيادة في الطاقة.

 انظر أيضًا

• زلزال
• مقياس مقدار ريختر
• هندسة الزلازل
• فيزياء الأرض
• قائمة الزلازل
• مقاييس سيزمية أخرى
• مقدار الموجة السطحية Surface wave magnitude

 المصادر

• الموسوعة العربية الشاملة

• Choy GL, Boatwright JL (1995). "Global patterns of radiated seismic energy and apparent stress". Journal of Geophysical Research. 100 (B9): 18205–28. doi:10.1029/95JB01969.
• Utsu,T., 2002. "Relationships between magnitude scales, in: Lee, W.H.K, Kanamori, H., Jennings, P.C., and Kisslinger, C., editors, International Handbook of Earthquake and Engineering Seismology: Academic Press, a division of Elsevier, two volumes, International Geophysics, vol. 81-A, pages 733-746". {{cite journal}}: Cite journal requires |journal= (help)CS1 maint: multiple names: authors list (link) CS1 maint: numeric names: authors list (link)