DEPREMİN BÜYÜKLÜĞÜ – DEPREMİN MAGNİTÜDÜ

C. F. RICHTER, zemin ve binaların yapısı ile insanlar üzerindeki deprem etkisinin yine insan gözlem ve kabullerine dayanılarak oluşturulan görünür şiddet ölçeǧinin sakıncalarını ortadan kaldırmak amacıyla, daha çok deprem odaǧında açıǧa çıkan enerjinin bir ölçüsü olarak Magnitüd terimini ortaya atmıştır.

Richtere göre herhangi bir depremin magnitüdü; deprem üst merkezinden 100 km. uzakta, standart bir Wood-Anderson sismografıyla kaydedilen zemin hareketinin mikron cinsinden ölçülen maksimum genliǧinin 10 tabanına göre logaritmasıdır.

Bugüne dek yapılan ölçümlerde en büyük depremin magnitüdü 8,9 olarak belirlenmiştir (1906 Kolombiya-Ekvator ve 1933 Japonya-Sanriku depremleri). Richter deprem şiddeti skalası, logaritmik bir yöntemdir. Depremlerin büyüklüǧünü karşılaştırmak amacıyla 1935’te Charles F. Richter tarafından geliştirildi. California’daki depremleri ölçmek için hazırlandı ve daha sonra dünya çapında uygulandı. Bu ölçek sayesinde, bütün depremler aynı kriterlere göre ölçülmekte ve büyüklükleri birbiriyle mukayese edilebilmektedir. Richter skalasında magnitüd tam sayılarla ifade edilir. Tam sayının yanında virgülden sonra en fazla bir ondalık sayı vardır (3.0 veya 5.4 gibi) ve yer sarsıntısının etkisiyle ortaya çıkan enerjiyi gösterir. Logaritmik skala nedeniyle her rakam artışı bir öncekinin 101.5 kat veya 32 kat fazla şiddetli deprem anlamına gelir.

Büyüklük Depremin yol açtıǧı etki 1 Yıldaki sayısı
2,5 – Daha az Hissedilmez, Sismoǧrafla kaydedilebilir 900000
2,5 – 5,4 Çoǧu kez farkedilir ama çok küçük hasar 30000
5,5 – 6,0 Binalarda ve diǧeer yapılarda hafif hasar 500
6,1 – 6,9 Nufusun büyük olduǧu bölgelerde büyük               hasar 100
7,0 – 7,9 Çok şiddetli deprem, ciddi hasar 20
8,0 – Daha büyük Çok şiddetli deprem. Bir yerleşim yeri tümüyle yok olabilir 5 – 10 yılda bir kez

Çeşitli Büyüklük Birimleri :

Mb (Cisim dalgası büyüklüǧü): Cisim dalgalarının (P ve S) genliǧi kullanılarak hesaplanan deǧerdir.

Ms (Yüzey Dalgası Büyüklüǧü): Yüzey dalgalarının genliǧi kullanılarak hesaplanan deǧerdir.

Mw (Moment büyüklüǧü): Deprem sırasında ortaya çıkan enerjinin büyüklüǧünü gösteren Sismik Moment (Mo, birimi Newton.metre veya dyne.cm’dir)  kullanılarak  hesaplanan deǧerdir.

Md (Süre büyüklüǧü) : Çok küçük ve yakın depremlerin süresi kullanılarak hesaplanan deǧerdir. Büyük depremler için kullanılması sakıncalıdır.

ML (Lokal büyüklük) : Sıǧ, yakın ve küçük depremler için kullanılan bir büyüklüktür . Büyüklük tipleri birbirlerine matematiksel formüller yardımıyla dönüştürülebilirler. Bu formüllerdeki katsayılar bölgeye göre küçük farklılıklar gösterebilir.

Örneǧin 17 Aǧustos 1999 Marmara Depreminin,

Cisim dalgası büyüklüǧü                             mb = 6,3

Yüzey Dalgası Büyüklüǧü                           MS = 7,8

Moment Dalgası Büyüklüǧü                       MW = 7,4 Olarak saptanmıştır.

Richter Yerel Magnitüdü (ML)

1935 yılında Charles Richter güney California’daki sıǧ, yerel (dışmerkezi yaklaşık 600 km’den küçük) depremlerden bir magnitüd ölçeǧi geliştirmek için Wood-Anderson sismometresini kullanmıştır. Richter, günümüzde yerel magnitüd olarak bilinen büyüklüǧü,

deprem dışmerkezinden 100 km uzaktaki bir Wood-Anderson sismometresinde (mikrometre cinsinden) kaydedilmiş maksimum genliǧin (10 tabanına göre) logaritması olarak tanımlamıştır. Richter yerel magnitüd (ML) en iyi bilinen magnitüd ölçeǧidir.

Aletsel magnitüd deǧeri , standart bir Wood-Anderson sismografı tarafından kaydedilen deprem hareketinin maksimum amplitüd (genlik) ve peryodlarından hesaplanmaktadır. Burada gerek cisim dalgaları (PH, PV, PPH, SH) gerekse yüzey dalgalarından (Rayleigh ve Love) yararlanılmaktadır.

Aletsel magnitüd deǧerinin bulunması için ; odak derinliǧi 100-150 km’ ye ulaşan depremlerde cisim dalgaları kullanılmakta ve hesaplanan magnitüd ‘‘m” harfi ile gösterilmektedir. Yüzey dalgaları kullanılarak elde edilen magnitüd deǧeri ise “M” harfi ile gösterilmekte, her ikisi arasında ise aşaǧıda gösterilen bir ilişki bulunmaktadır.

m = 0,56 M + 2,9                  (Bath)

M – m = 0,53 (M – 6,8)        (Mogi)

Gözlemsel magnitüd deǧeri, gözleme dayalı incelemeler sonunda elde edilen episantr şiddeti yardımıyla bulunmaktadır. Bu şekilde hesaplanan magnitüd-şiddet baǧıntısının bölgeden bölgeye deǧişmekte olduǧunu bilmekte yarar vardır. Ayrıca bu hesaplamalarda, odak derinliǧinin kullanıldıǧını da hatırlamak gerekir. Aşaǧıda bu ve benzer konularla ilgili çeşitli kaynaklardan derlenen baǧıntılar verilmektedir (Tabban, 1970).

Deprem üst merkezindeki magnitüd deǧerleri çeşitli formüller yardımıyla bulunmaktadır. Bunlardan biri de aşaǧıdaki gibidir (M. Ipek)

I0  = 1.689M -2.753               (1)

M = Richter ölçeǧindeki deprem magnitüdü I0 = MM ölçeǧinde üst merkezdeki deprem şiddeti

Yüzey Dalgası Magnitüdü (MS)

Richter yerel magnitüdü deǧişik dalga türleri arasında bir ayırım yapmaz. Belirli bir dalga genliǧinin magnitüdüne dayalı diǧer magnitüd ölçekleri geliştirilmiştir. Büyük mesafelerde cisim dalgalan genellikle sönümlenmekte ve önemli ölçüde saçılmaktadır. Sonuçta, yer hareketinde yüzey dalgaları daha baskın olmaktadır. Yüzey dalgası magnitüdü (Gutenberg ve

Richter, 1936) periyodu yaklaşık olarak 20 saniye olan Rayleigh dalgalarının genliǧine dayalı olan ve dünyanın her tarafında kullanılan bir magnitüd ölçeǧidir. Yüzey dalgası magnitüdü,

MS = logA + 1,66 log + 2,0

baǧıntısından bulunmaktadır. Burada A: yerde mikrometre cinsinden maksimum yerdeǧiştirme ve □ : sismometrenin derece cinsinden dışmerkez uzaklıǧıdır (yerin çevresi 360°C’ye karşılık gelir). Yüzey dalgası magnitüdünün (belirli bir sismograf kaydındaki izin maksimum genliǧi yerine) zemindeki maksimum yerdeǧiştirme genliǧine dayalı olduǧuna dikkat ediniz. Bu nedenle, herhangi bir sismograf türünden de tanımlanabilir. Yüzey dalgası magnitüdü genellikle sıǧ (yaklaşık 70 km’den daha az), uzak (yaklaşık 1000 km’den daha büyük), orta ve büyük ölçekteki depremlerin boyutunu tanımlamada kullanılmaktadır.

Cisim Dalgası Magnitüdü (MB)

Derin odaklı depremlerin yüzey dalgaları çoǧu zaman bunların yüzey dalgası magnitüdü ile deǧerlendirilmesine imkan vermeyecek kadar küçük olmaktadır. Cisim dalgası magnitüdü (Gutenberg, 1945) P dalgalarının odak derinliǧinden kuvvetlice etkilenmeyen ilk birkaç devrinin genliǧine dayalı, dünyanın her tarafında kullanılan bir magnitüd ölçeǧidir (Bolt, 1989). Cisim dalgası magnitüdü,

mb = log A – logT+0.01.□  + 5,9

şeklinde tanımlanmaktadır. Burada, A: mikrometre cinsinden P dalgası genliǧi ve T: P dalgasının periyodudur (genellikle yaklaşık olarak bir saniye). Cisim dalgası magnitüdü ayrıca periyodu bir saniye olan yüksek modlu Rayleigh dalgalarının genliǧinden de  bulunabilir  (Nuttli, 1973). Bu işlemden elde edilen magnitüd, mblg, daha çok kıta içi depremlerini tanımlamada kullanılmaktadır.

Moment Magnitüdü (MW)

Yukarıda tanımlanan magnitüd ölcek)erinin yer sarsıntısı özelliklerini kaydeden deǧişik cihazların ölçümüne dayalı ampirik büyüklükler olduǧunu unutmamak gerekir. Ancak, bir deprem sırasında açıǧa çıkan toplam enerji miktarı artarken yer sarsıntısına dair özellikler de her zaman aynı oranda artmamaktadır. Kuvvetli depremlerde ölçülen yer sarsıntısı karakteristikleri küçük depremlerinkine kıyasla deprem büyüklüǧüne daha az duyarlıdır. Bu özellik doygunluk olarak adlandırılır. Cisim dalgası ve Richter yerel magnitüdleri 6 ile 7 civarında doyarken yüzey dalgası magnitüdü de MS=8 civarında doygunluǧa ulaşmaktadır. Çok büyük depremlerin boyutunu tanımlamak için, yer sarsıntısı özelliklerine dayalı olmayan ve sonuçta doygunluǧa erişmeyen bir magnitüd ölçeǧinin tanımlanması gerekir. Doygunluk problemi olmayan tek magnitüd ölçeǧi moment magnitüdüdür (Kanamori,1977; Hanks ve Kanamori, 1979). Moment magnitüdü, bir fay boyunca yırtılmaya neden olan faktörlerin doǧrudan bir ölçüsü olan sismik moment kavramına dayalıdır. Moment magnitüdü aşaǧıdaki baǧıntı ile tanımlanmaktadır:

MW= ( logM0 / 1,5 ) – 10,7

Buradaki M0 sismik moment olup birimi de dyne-cm’dir .

Emre Alan hakkında 105 makale
Civil Engineer - Geophysical Engineer - Software Developer - 3D Modeler - Beşiktaş Fan - Animal Lover - Kerbonaut

İlk yorum yapan olun

Bir yanıt bırakın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.


*