MAGNITÜD NEDIR? 2. Biyografiler Charles Richter Beno Gutenberg 8. Sözlük 10. Kaynaklar 11

Transkript

1 MAGNITÜD NEDIR? 1. Magnitüd Nedir? Tarihi Neden Farkli Magnitüdlere Ihtiyaç Duyuyoruz? Türleri Magnitüdler Arasi Iliskiler Richter Ölçegi Magnitüd ve Siddet Farklari Nelerdir? 7 2. Biyografiler Charles Richter Beno Gutenberg 8 Sözlük 10 Kaynaklar 11 Dogan Aksari

2 1. MAGNITÜD NEDIR? Magnitüd genel olarak deprem sirasinda açiga çikan enerjiyi ifade etmektedir. Her depreme ait tek bir magnitüd degeri vardir. Bu deger Richter Ölçegi ile derecelendirilmistir. Ayrica depremin magnitüdünün uzakliga bagli olarak yer yüzünde yaptigi etkiye siddet denir ve Mercalli Ölçegi ile derecelendirilir. Magnitüddeki 1 birimlik artis sismogramlardaki genliklerin 10 kat, depremin enerjisinin de 31 kat artmasi demektir TARIHI 1800 lü yillarin sonunda sismograflar yapilmaya ve kullanilmaya baslandi. Bununla birlikte aletsel ölçüm kavrami gelisti ve elde edilen ölçülerin ölçeklendirilmesi ihtiyaci dogmaya basladi. Bunlardan en basarilisi depremin ölçüsünü depremin enerjisi cinsinden ölçeklendirmeyi basaran Charles Richter dir. Depremlerin Magnitüdlerinin logaritmik ölçeklerle gösterilmesini ilk olarak 1935 yilinda Charles Richter gelistirmistir. Ilk amaci 1930 lu yillarda Güney Kaliforniya da meydana gelen depremlerin yüksek frekansli verilerini kaydeden yakin sismograf istasyonlarindan elde edilen ölçümlerin büyüklügünü belirleyebilmekti. Bu yolla ölçülen magnitüd M L olarak adlandirildi. M, magnitüdü L ise Lokal kelimelerini temsil ediyorlardi. Daha sonra M L Richter Magnitüdü olarak adlandirildi NEDEN FARKLI MAGNITÜDLERE IHTIYAÇ DUYUYORUZ? Bilindigi gibi dünya üzerinde bir çok noktada ve çesitli sayilarda sismograf istasyonu bulunmaktadir. Charles Richter in gelistirdigi magnitüd hesaplamasi ise belirli araliklardaki frekans ve uzaklikta sonuç veriyordu. Dolayisiyla artan sismograf aglarini da desteklemesi için Richter Magnitüdü kullanilarak farkli magnitüd hesaplamalari gelistirilmeye baslandi. Bunlar cisim dalgasi magnitüdü Aksari, Dogan Magnitüd Nedir? 1

3 (M b ) ve yüzey dalgasi magnitüdü (M s ). Bu magnitüd çesitleri de belirli frekans araliklarinda ve belirli sismik dalga türleriyle çalisirlar. Richter magnitüdü, cisim dalgasi magnitüdü ve yüzey dalgasi magnitüdü belirli araliklar içinde çalistigindan, daha genel bir tanimlamaya ihtiyaç duyulmakta idi. Bu tanimlama da Moment magnitüdü (M w ) üzerine gelistirildi. Özellikle büyük depremlerde çok iyi çalisan moment magnitüdü son zamanlarda tercih edilmektedir TÜRLERI Depremin çesitli özelliklerini kullanan farkli zamanlarda ve farkli kisiler tarafindan için gelistirilmis magnitüd türleri vardir. Bu türler asagida özetlenmistir. Magnitüd Çesitleri, Formülleri ve Gerekli Açiklamalar Magnitüd Ismi: Richter Magnitüdü (Sekil 1.) Simge: M L Magnitüd Araligi: 2-6 Uzaklik Araligi (Km): Formül: M L = log A max - log A 0 + S A: Sismogram üzerindeki en büyük genligi mm cinsinden ifade etmektedir. Log A 0: Uzaklik 600 km den küçük olmak sartiyla uzakligin fonksiyonunun standart bir degeri olarak alinir. Diger Açiklamalar: Charles ve Richter tarafindan 1935 te tanimlanmistir. S: Istasyon düzeltmesi. Magnitüd Ismi: Cisim dalgasi Magnitüdü Simge: M b Magnitüd Araligi: 4-7 Uzaklik Araligi (Km): Formül: M B = log (A/T) + Q (D,h) Aksari, Dogan Magnitüd Nedir? 2

4 T: 0.1 T 3.0 araligi ile kisitlanmis saniye cinsinden periyot A: Mikrometre cinsinden tanecik titresimi genligi Q(D,h): düzeltme faktörü, episantir ile kayitçi arasindaki uzakligin (D -derece) ve odak derinliginin ( h -kilometre) fonksiyonu. D 5 Diger Açiklamalar: Gutenberg ve Richter tarafindan 1956 da (T) degiskeni haricinde tanimlanmistir. P ve S dalgasi genliginin ölçümüne dayanir. Magnitüd Ismi: Lg dalgasini kullanarak elde edilmis cisim dalgasi Magnitüdü Simge: M b-lg Magnitüd Araligi: Uzaklik Araligi (Km): Formül bölümünde verilmistir. Formül: m b-lg = log D + log (A/T) 0.5 D 4 m b-lg = log D + log (A/T) 4 D 30 T: Lg dalgasinin düsey bileseninden hesaplanmis saniye cinsinden periyot A: Mikrometre cinsinden yer hareketi genligi D: Derece cinsinden uzaklik Diger Açiklamalar: 1973 yilinda Nuttli tarafinda tanimlanmistir. Magnitüd Ismi: Yüzey dalgasi Magnitüdü Simge: M s Magnitüd Araligi: 5-8 Uzaklik Araligi (Km): Formül: Gutenberg, 1945: M s = log A - log A 0 (D ) Duda, Nuttli, 1974: M s = log (A/T) + a log D + b M s = log (A/T) log D D 160 T: Saniye cinsinden periyot A: 18 T 22 araligindaki yüzey dalgasinin düsey bileseninin Mikrometre cinsinden en büyük genligi a, b : Bu sabitler Rayleigh dalgasinin yatay bilesenlerini simgeleyen katsayilardir. Bu degerler α= , β= arasinda degismektedir. D : Derece cinsinden uzaklik Diger Açiklamalar: Bu magnitüd çesidi genellikle 50 km den daha derin depremler için kullanilmaz. Genligi ölçülen dalga türü Rayleigh dir. Genel olarak M s magnitüdü sig depremler için M b den daha güvenilirdir. Magnitüd Ismi: Süre Magnitüdü Aksari, Dogan Magnitüd Nedir? 3

5 Simge: M D Magnitüd Araligi: <4 Uzaklik Araligi (Km): Formül: M D = a 1 + a 2 log t + a 3 D + a 4 h veya M D = log t D t: Saniye cinsinden sinyal süresi D: km cinsinden episantir uzakligi h: Depremin düsey derinligi a 1,a 2,a 3,a 4 : Ampirik sabitler Diger Açiklamalar: 1972 de Lee ve dig. tarafindan gelistirilmistir. B. Ü. Kandilli Rasathanesi nde kullanilan formül ve degerler: M D = a 1 log t + b D + c t: Saniye cinsinden sinyal süresi D: km cinsinden episantir uzakligi Magnitüd Ismi: Enerji Magnitüdü Simge: M e Magnitüd Araligi: Uzaklik Araligi (Km): Formül: log 10 E s = M s M e = (2/3) log 10 E s E s : Yayilan sismik enerji (erg) M e : Yüksek frekansli sismik veriden hesaplanan, hasar yapici sismik potansiyelin ölçüsüdür. Diger Açiklamalar: Bu formül 1995 yilinda Choy ve Boatwright tarafindan gelistirilmistir. Magnitüddeki 1 birimlik artis, yukaridaki formülle hesaplanan Enerjisini yaklasik 31 kat arttirir. Genellikle yüksek frekansli veriler kullanilarak hesaplanir. Magnitüd Ismi: Moment Magnitüdü Simge: M w Magnitüd Araligi: >3.5 Uzaklik Araligi (Km): All Formül: Sismik moment; deprem üreten kaynagin büyüklügünün bir ölçüsüdür ve su sekilde hesaplanir; M 0 =mau Aksari, Dogan Magnitüd Nedir? 4

6 Burada m kayaçlarin makaslama gerilmesine gösterdikleri direnç, A fay düzeyinin kirilan (yani kayan) kesimi, u da fay boyunca meydana gelen ortalama ötelenme, yani kaymadir. Burada çok önemli bir husus, u ile fay uzunlugu arasinda bir iliski olmasidir. u ne kadar çoksa, fay da o denli uzun olmalidir. Momentten hareketle moment büyüklük su formülle hesaplanir: M W = (2/3) log 10 M Kanamori ve Anderson tarafindan gelistirilen bir formülde: log 10 M 0 ~ /2 M S Dolayisiyla Moment Magnitüdü ve Yüzey Magnitüdü arasinda bir baglanti olusur: M W = (2/3) ( /2 M S ) M 0 : En iyi kuvvet çiftinin din/cm sinsinden sayisal momentidir. Diger Açiklamalar: Formül 1979 yilinda Hanks ve Kanamori tarafindan gelistirilmistir. Genellikle yüksek frekansli veriler kullanilarak hesaplanir. Su ana kadar rapor edilmis en büyük moment ve moment büyüklügü: ve; 1960 Sili Depremi (M S =8.5) M o =2.5x10 30 dyn.cm M W = Alaska Depremi (M S =8.3) M o =7.5x10 29 dyn.cm M W = MAGNITÜDLER ARASI ILISKILER En küçük kareler yöntemi kullanilarak hesap edilmistir. M L = (0.58 ± 0.02) M S ± M S 6.0 σ = 0.19 m b = (0.76 ± 0.04) M L ± M L 6.0 σ = 0.28 M L = 1.0 m b < m b M L = 0.39 m b m b M S = 1.00 m b < m b M S = 0.39 m b m b M W = 1.28 m b m b 6.0 M W = 0.97 M L M L 6.0 M W = M S 4.2 M S 6.0 Aksari, Dogan Magnitüd Nedir? 5

7 M W = M S 6.0 M S 8.0 Richter, 1935 Sekil RICHTER ÖLÇEGI Charles Richter ve Beno Gutenberg tarafindan gelistirilmis olan ölçek Tablo 2. de verilmistir. Tablo 2. Richter Ölçegi (Richter, 1935) Tanim Magnitüd Yillik Ortalama Çok Çok Sidetli (Great) 8 1 Çok Siddetli (Major) Siddetli (Strong) Aksari, Dogan Magnitüd Nedir? 6

8 Orta Siddette (Moderate) Hafif (Light) ,200 (tahmini) Çok Hafif (Minor) ,000 (tahmini) Çok Çok Hafif (Very Minor) günde yaklasik 1, günde yaklasik 8, MAGNITÜD VE SIDDET FARKLARI NELERDIR? Önceden de bahsedildigi gibi magnitüdün ölçümü formüllere dayanmaktadir. Ancak siddetin böyle bir dayanagi yoktur ve tamamen gözlemlere dayanir. Diger taraftan magnitüd bir deprem için tektir, fakat siddet odaktan uzaklastikça azalim gösterir. Aksari, Dogan Magnitüd Nedir? 7

9 2. BIYOGRAFILER Bu bölümde bahsi geçen konular üzerinde dünya çapinda etkisi olan kisiler hakkinda kisa bilgiler verilecektir. Bu kisiler arasinda en önemlileri Charles Richter ve Beno Gutenberg dir CHARLES RICHTER ABD li jeofizik ve sismoloji uzmani Charles Richter, yer sarsintilarinin büyüklügünü ölçmeye yarayan ve adiyla anilan bir ölçek gelistirmistir de Stanford Üniversitesi nden fizik diplomasini, 1928 de Pasenda daki California Institute of Technology den kuramsal fizik doktarasini aldi ve ayni kurulusun sismoloji laboratuarinda Charles RICHTER çalismaya basladi de ögretim üyeleri arasina katildigi Caltech te 1947 de doçentlige, 1952 de sismoloji profesörlügüne getirildi ve 1970 de emekliye ayrilmasina karsin, ayni kurulusta emekli (emeritus) profesör olarak çalismalarini sürdürdü BENO GUTENBERG Beno Gutenberg 20. Yüzyilin en önde gelen gözlemsel sismoloji uzmanlarindan biridir. Sismik kayitlardan akilci bir sekilde yaptigi analizlerle yerkürenin Beno GUTENBERG Aksari, Dogan Magnitüd Nedir? 8

10 yapisi hakkinda çok degerli bulgular ortaya koymustur. En önde gelen bulgusu çekirdegin hassas lokasyonunu ve özelliklerini belirlemesidir. Ayrica magnitüd ölçeginin olusturulmasinda katkilari vardir. Gutenberg 1889 da Almanyada dogdu dan emekli oldugu 1957 ye kadar Pasadena daki California Teknoloji Enstitüsü nde Jeofizik Profesörü ve Sismoloji Laboratuari yöneticisi olarak görev yapti. Aksari, Dogan Magnitüd Nedir? 9

11 SÖZLÜK o Cisim dalgasi Magnitüdü: Body Wave Magnitude o Düzeltme Faktörü: Correction o Enerji Magnitüdü: Energy Magnitude o Episantir: Epicenter o Genlik: Amplitude o Lg dalgasini kullanarak elde edilmis cisim dalgasi Magnitüdü: Body Wave Magnitude using the L g Wave o Magnitüd Araligi: Magnitude Range o Magnitüd: Magnitud o Mercalli Ölçegi: Mercalli Scale o Moment Magnitüdü: Moment Magnitude o Periyot: Period o Richter Magnitüdü: Richter Magnitude o Richter Ölçegi: Richter Scale o Siddet: Intensity o Standart Sapma: Standard Deviation o Süre Magnitüdü: Duration Magnitude o Uzaklik Araligi: Distance Range o Yüzey dalgasi Magnitüdü: Surface Wave Magnitude Aksari, Dogan Magnitüd Nedir? 10

12 KAYNAKLAR o Bolt, Bruce A., Earthquakes, Freeman, NewYork, 1999, Sayfa. o Byerly, P., Seismology, Prentice-Hall Inc., NewYork, 1942, Sayfa. o Doyle, H., Seismology, John Wiley & Sons, England, 1995, Sayfa. o Eyidogan, H., 1999, Sismoloji ders notlari, I.T.Ü. Maden Fak. o Kim, W. Y., The ML Scale in Eastern North America, Bulletin of the Seismological Society of America, Cilt 88, No 4, s , 1998 o Kiratzi, A. A., Papazachos, B. C., Magnitude Scales for Earthquakes in Greece, Bulletin of the Seismological Society of America, Cilt 74, No 3, s , 1984 o Kocaoglu, A., 1999, Sismoloji ders notlari, I.T.Ü. Maden Fak. o Langston, C. A., Brazier, R., Nyblade, A. A., Owens, T. J., Local Magnitude Scale and Seismicity Rate for Tanzania, East Africa, Bulletin of the Seismological Society of America, Cilt 88, No 3, s , 1998 o Lay, T., Wallace, T. C., Modern Global Seismology, Academic Press, San Diago, 1995, Sayfa. o Main, G. Ian, Burton, P. W., Moment-Magnitude scaling in the Aegean Area, Tectonophysics, Cilt 179, s , 1990 o Papazachos, B. C., Kiratzi, A. A., Karacostas, B. G., Toward a Homogeneous Moment- Magnitude Determination for Earthquakes in Greece and the Surrounding Area, Bulletin of the Seismological Society of America, Cilt 87, No 2, s , 1997 o Savage, M. K., Anderson, J. G., A Local-Magnitude Scale for the Western Great Basin- Eastern Sierra Nevada from Synthetic Wood Anderson Seismogram, Bulletin of the Seismological Society of America, Cilt 85, No 4, s , 1995 o Ana Britannica, Cilt. 14 o Afet Isleri Genel Müdürlügü, Deprem Arastirma Dairesi, Internet Sayfalari o Bogaziçi Üniversitesi, Kandilli Rasathanesi ve Deprem Arastirma Enstitüsü Md., Internet Sayfalari Aksari, Dogan Magnitüd Nedir? 11