JGYG KM-maanjär S-E Hjelt 21

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "JGYG KM-maanjär S-E Hjelt 21"

Sanna-Kaisa Majanlahti
7 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 JGYG KM-maanjär S-E Hjelt 21 Maanjäristyksen voimakkuus Intensiteetti, tai täydellisemmin makroseisminen intensiteetti, kuvaa maanjäristyksen vaikutusten voimakkuutta. Se on kokonaisluku, joka tiivistää maanjäristyksen seurausten suuruuden tietyssä paikassa. Intensiteettiä ilmaistaan 12-portaisella asteikolla, jonka asteita merkitään perinteisesti roomalaisin numeroin. Pienin ihmisen havaittavissa oleva intensiteetti on II ja korkein aste XII vastaa täydellistä tuhoa. Isoseismi (isoseisti!): Intensiteetin tasa-arvokäyrä kartalla. Intensiteettiä II vastaavan tasa-arvokäyrän sisäpuolelle jäävää aluetta sanotaan tuntuvuusalueeksi. Magnitudi: Maanjäristyksen voimakkuutta kuvaava suure, joka tavallisesti ilmaistaan ns. Richterin avoimella asteikolla. Sen kehittivät 1930-luvulla Kaliforniassa Charles Richter ja Beno Gutenberg. Magnitudi määritetään seismografihavainnoista. Magnitudiasteikko on logaritminen; sillä ei ole ylä- eikä alarajaa. Magnitudi kasvaa vain yhden yksikön verran kun maan liike kasvaa noin kymmenkertaiseksi. Purkautuvan seismisen energian määrä kasvaa tällöin noin 30-kertaiseksi. Seisminen momentti: Suure, joka riippuu manjäristyksen siirrosalueen laajuudesta ja maanjäristyksessä tapahtuneen siirtymän suuruudesta ja liittyy siten maanjäristyksessä vapautuvan energian määrään. Seismistä momenttia voidaan arvioida seismogrammeista (tai gravimetrisistä mittauksista), joiden avulla mitataan maan liikettä. Seisminen momentti on muunnettavissa kaavan avulla muita magnitudeja vastaavaksi luvuksi, momenttimagnitudiksi W). Momenttimagnitudi W) on luotettavin tapa arvioida suurten maanjäristysten voimakkuutta. Seismiseen momenttin perustuvan momenttimagnitudin kehitti japanilainen Hiroo Kanamori yhdessä amerikkalaisen Tom Hanksin kanssa vuonna Momenttimagnitudi määritetään tyypillisisti yli 3,5 magnitudin paikallisille maanjäristyksille ja yli 5,5 magnitudin teleseismisille maanjäristyksille. Tätä pienemmissä maanjäristyksissä ei yleensä vapaudu riittävästi energiaa tuottamaan tarpeeksi voimakasta signaalia momenttimagnitudin määrittämiseen. Ennen instrumenttiaikaa tapahtuneiden maanjäristysten momenttimagnitudia voidaan arvioida esim. maanpinnan repeämien ja murtumien avulla. ( 24

2 Maanjäristyksen voimakkuus Modifioitu Mercallin asteikko I - II Pääosin vain laittein havaittavissa III - IV Jotkut ihmiset havaitsevat V - Useimmat havaitsevat järistyksen alueella - I Kaikki havaitsevat I Lieviä rakennusvahinkoja 5.5-6) II - IX Huomattavia rakennusvahinkoja 6-7) X Tuhot vakavia ) XI Tuhot suuria 7.4 -> ) XI - XII Tuhot lähes totaalisia 8 ->) JGYG KM-maanjär S-E Hjelt 2-3.4) ) 5) 25 Isoseistikartta JGYG KM-maanjär S-E Hjelt 26

3 Maanjäristyksen magnitudi M L Richter, 1935 Et. Kalifornia Wood - Anderson torsioseismografi V = T o = 0.8 s h = 0.8 nollamagnitudi L = 0): dz = 1 m = 100 km M L = log 10 A( ) - log 10 A o ( ) Pinta-aaltomagnitudi (T - 20 s): M = log 10 B( ) + f( h) Perusaaltomagnitudi (P, S, PP; T = 1 tai 5 s): V = staattinen suurennus; T 0 = seismometrin ominaisperiodi; h = vaimennusvakio; dz = maan liike nollajäristyksessä W-A:n horisontaalisella torsioseismografilla mitattuna; = episentiretäisyys A( ) = etäisyydellä mitattu amplitudi (maan liike) A 0 ( ) = nollajäristyksen amplitudi B( ) = pinta-aaltojen aiheuttama liike etäisyydellä f(, h) = etäisyydestä ja hyposentrin syvyydestä riippuva korjaustermi A = käytetyn faasin (P, PP, S) maksimikohtaa vastaava maan liike T = vastaava periodi (, h) = etäisyydestä ja hyposentrin syvyydestä riippuva korjausermi M = termi lisäkorjauksille (yleensä nolla) M 0 = u S (liukukerroin x siirtymä x siirrostason pinta-ala) (= seisminen momentti) m = log 10 (A/T) + ( h) + M Momenttimagnitudi: M w = 0.69 * log 10 M o [Nm] Muunnosyhtälö (esim.): m = 0.56 * M Maanjäristyksen energia ja lukuisuus MAANJÄRISTYKSEN ENERGIA log E [J] = M S [Gutenberg & Richter] M S = 0 E = 6.3*10 4 J [m = 1000 kg h = 6.3 m] Suurin maanjäristys : E = 6*10 17 J [ J] Hiroshima: E = 8*10 13 J MAANJÄRISTYSTEN LUKUISUUS M S N [1/a] E [J] [USGS -98] [Gutenberg-Richter] > 6.3* * * * * * * * * * * * * * *107 ENERGIAN JAKAUTUMINEN M S % E(tot) JGYG KM-maanjär S-E Hjelt 28

4 30

5 31 Suurten maanjäristysten lukuisuus [NEIC / USGS] N ( 7) Number of Earthquakes [USGS / NEIC /www] N ( 7) Ave (7) JGYG KM-maanjär S-E Hjelt 34

6 Maanjäristyksistä 1 Historian tuhoisimpia maanjäristyksiä [K = Kakkuri, 1991; PS = Press & Siever, 1994; TL = Tarbuch & Lutgens, alunperin US NOAA] Vuosi Paikka Maa kuolonuhreja M lähde [nyk] [arvioita] 1556 Shen-Shu Kiina K; PS; TL 1737 Calcutta Intia K; PS; TL 1976 T'ang-shan Kiina 250./ K; PS 1920 Kansu Kiina K; PS; TL 1908 Messina Italia 120./ K; PS; TL 1290 Chicli (Hopei) Kiina K; PS; TL 1731 Peking Kiina K; PS 1923 Tokyo Japani 99./ K; PS; TL 1693 Napoli Italia K; PS 1667 Kaukasia K; PS 1932 Kansu Kiina K; PS 1755 Lissabon Portugali K; PS; TL 1935 Quetta Pakistan K; PS 35 Largest Earthquakes in the World Since

7 Largest Earthquakes in the World Since Largest Earthquakes in the World Since

8 Deadliest Earthquakes on Record

9 41 42

10 2010 Haiti Earthquake 43 Maanjäristyksistä 2: kuuluisia maanjäristyksiä Aika Paikka M kuolonuhreja huomautuksia viite [arvioita] Chicli (Hopei) Shen-Shu tuhoisin tunnettu K;PS;TL K;PS;TL 1755 Lissabon suuri tsunami TL 1906 San Fransisco tulipalot TL 1923 Tokyo tulipalot K;PS;TL S Chile Alaska suurin tunnettu tsunami/hawaii TL TL 1970 Peru maavyöryt TL 1975 Liaoning maak 7.5 muutama 1. ennustettu TL 1976 Tangshan laatan sisäinen K;PS;TL 1985 Mexico City 8.1 (9.5) max tuhot 400 km päässä episentristä K;PS;TL Armenia Loma Prieta rakennusten sort tuhot > 6 mrd USD TL TL 1990 NW Iran maavyöryt & 1994 Northridge rakennustekn. K;PS;TL tuhot > 15 mrd USD TL 1995 Kobe tuhot >100 mrd USD TL [K = Kakkuri, 91; PS = Press & Siever, 94; TL = Tarbuch & Lutgens, 96/US NOAA] 2004 India Ocean suuri tsunami 2010 Haiti East Japan suuri tsunami, tuhot >300 mrd USD 44

11 JGYG KM-maanjär S-E Hjelt 46 Maanjäristyksistä 3: Suomalaisia maanjäristyksiä [> 4.0 ennen 1960; viite: Kakkuri, 1991] Aika Magnitudi Intensiteetti Paikkakunta V Paltamo V Pohjois-Lappi Pyhäjärvi Perämeri Perämeri Karunki Paltamo Pohjanlahti Kuusamo Laukaa V Salla Leppävirta V Rovaniemi Lappajärvi Suomessa sattuu vuosittain noin magnitudin 1-4 maanjäristystä. Määrä voi vaihdella suurestikin. Vuoden 1965 jälkeen voimakkain rekisteröity maanjäristys sattui Alajärvellä 17. helmikuuta Sen magnitudiksi määritettiin noin 3.8. Vuosina lähes puolet kaikista Suomessa havaituista maanjäristyksistä sattui Kuusamon alueella. Suomesta tunnetaan maanjäristyshavaintoja lähes 400 vuoden ajalta. Tapaukset jaetaan historiallisiin ja instrumentein havaittuihin maanjäristyksiin. Suomessa laitehavainnointi alkoi 1950-luvun jälkipuolella vaiheittain. Myös jotkin tätä varhaisemmista maanjäristyksistä on havaittu jollakin instrumentilla, mutta laiteaikaa edeltävistä maanjäristyksistä on saatavilla pääosin ns. makroseismistä tietoa. Sitä ovat Suomen oloissa etenkin ihmisten tuntemukset maanjäristyksen aiheuttamasta tärinästä ja äänestä, järistyksen vaikutukset irtaimistoon ja joskus myös lievät rakennusvauriot kuten särkyneet ikkunat. Tietoja varhaisista maanjäristyksistä on saatu esimerkiksi paikallishistorioista, kirkonkirjoista ja sanomalehdistä. Kiinnostus Suomen maanjäristyksiin kasvoi 1800-luvun aikana. Systemaattisia maanjäristyshavaintoja alettiin kerätä luvun lopulla lähettämällä erityisiä kyselylomakkeita järistyksen tuntuvuusalueen asukkaille. Myös nykyään kiinnostavien maanjäristysten yhteydessä tehdään makroseisminen tutkimus.

12 SUURISTA JÄRISTYKSISTÄ ja vähän pienemmistäkin Magnitudivertailuja [Bullen & Bolt, 1985] pvm paikka M s M w M o [1027 dyne-cm] Equador California 8 1/ Banda Sea Assam Kamchatka 8 1/ Aleutit Chile 8 1/ Alaska Aleutit 7 3/ Earthquake prediction (joke) JGYG KM-maanjär S-E Hjelt 50

Samankaltaiset tiedostot

Historialliset maanjäristykset Suomessa ja lähialueilla

Historialliset maanjäristykset Suomessa ja lähialueilla Päivi Mäntyniemi Seismologian instituutti, Geotieteiden ja maantieteen laitos, Helsingin yliopisto Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta / Päivi