Merkalio (Mercalli) intensyvumo skalė – kas tai ir kaip matuojama
Sužinokite, kas yra Merkalio (Mercalli) intensyvumo skalė, kaip ji vertina žemės drebėjimų poveikį, lygius I–XII ir kuo skiriasi nuo Richterio skalės.
Merkalio intensyvumo skalė (dažniau – modifikuota Merkalio intensyvumo skalė) yra žemės drebėjimų intensyvumo matavimo sistema, kuri vertina ne drebėjimo išskirtinę energiją, o jo sukeltą poveikį ir žalą. Skirtingai nuo Richterio skalės ar kitų magnitudės skalėmis įvertinančių sistemų, Mercalli skalė nustato, kaip drebėjimas buvo jaučiamas, kokie buvo pastatų, statinių ir žemės paviršiaus padariniai. Dėl šios priežasties skalė ypač naudinga praktiniuose vertinimuose ir istorinių drebėjimų analizėje, kai nėra instrumentinių matavimų.
Vertės svyruoja nuo I - instrumentinis iki XII - katastrofiškas. Kai žala nedidelė, skalėje aprašoma, kaip žmonės pajuto žemės drebėjimą arba kiek žmonių jį jautė; esant stipriems smūgiams, aprašomi griovimai, pokyčiai žemėje ir visuotinė infrastruktūros žala.
Kilmė ir pavadinimai
Giuseppe Mercalli (1850–1914) iš pradžių sukūrė dešimt lygių skalę. 1902 m. Adolfo Cancani išplėtė ją iki dvylikos lygių, o Augustas Heinrichas Siebergas skalę visiškai perrašė. Dėl šių pakeitimų skalė kartais vadinama Mercalli–Cancani–Sieberg (MCS) skale. Vėliau Harry O. Wood ir Frank Neumann ją išvertė į anglų kalbą ir paskelbė kaip Mercalli–Wood–Neumann (MWN) skalę, kurią vėliau redagavo Charlesas Francis Richteris. Richteris vėliau sukūrė ir plačiai žinomą magnitudės skalę.
Kaip vertinama ir matuojama
- Stebėjimai ir liudininkų ataskaitos: surenkamos žmonių, kurie jautė drebėjimą, apklausos; nurodoma, ką pajuto ir kokie buvo pastebėti padariniai.
- Žalos inventorizacija: vertinami pastatų, rūsių, tiltų, kelių bei kitų statinių pažeidimai.
- Mikro- ir makroseizminiai žemėlapiai: pagal surinktus duomenis sudaromi izoseizminiai žemėlapiai, rodantys intensyvumo pasiskirstymą teritorijoje.
- Istoriniai šaltiniai: analizuojami kronikos įrašai, laiškai, fotografijos ir kiti dokumentai, ypač kai instrumentinių duomenų nėra.
Tipiniai intensyvumo aprašymai (I–XII)
- I (Instrumentinis): nerodomas jokio arba beveik jokio jutimo ir tik instrumentai reaguoja.
- II (Labai silpnas): jaučiama tik kai kur; plokštės ir kabantys daiktai gali kiek judėti.
- III (Silpnas): jaučiama namuose, panašiai kaip sunkiau pravažiuojančio automobilio virpesiai.
- IV (Vidutinis): dauguma žmonių jaučia; lengvi daiktai gali kristi iš lentynų.
- V (Matrutinis): daug žmonių verta pažadinti; nestatūs kiti nedideli objektai gali nukristi; lengvi sienų įtrūkimai.
- VI (Stiprus): sunku stovėti; smarkesnė žala prastesnės konstrukcijos pastatams.
- VII (Labai stiprus): žymūs pastatų pažeidimai; kaminai gali griūti; sunku važiuoti.
- VIII (Smarkus): daugumos pastatų smarkūs pažeidimai; išsikraipę konstrukcijų elementai.
- IX (Itin smarkus): daug pastatų nugriauta arba smarkiai sugadinta; infrastruktūra sutrikusi.
- X (Smarkus destruktyvus): dauguma pastatų sunaikinta; žemės atsilupimai; dideli sužalojimai teritorijoje.
- XI (Katastrofiškas): praktiškai visi mūriniai pastatai sugriauti; linijos ištrintos iš savo vietų.
- XII (Visiškas sunaikinimas): visiškai sunaikinta; objektai sumažinti iki griuvėsių; kraštovaizdis stipriai pakeistas.
Skirtumas tarp intensyvumo ir magnitudės
Intensyvumas (Mercalli) apibūdina efektus konkrečioje vietoje ir gali skirtis priklausomai nuo atstumo iki židinio, vietinės geologijos ir pastatų konstrukcijos. Magnituda (pvz., pagal Richterį) yra vienas skaičius, nurodantis drebėjimo išskirtą energiją, nepriklausomai nuo to, kaip jis pasireiškė konkrečioje vietoje. Todėl vienas ir tas pats drebėjimas gali turėti didelį intensyvumą prie židinio ir mažesnį toliau nuo jo, nors jo magnituda lieka pastovi.
Praktinis panaudojimas ir ribotumai
- Panaudojimas: Mercalli skalė plačiai naudojama grėsmių vertinimui, evakuacijos planavimui, istorinių drebėjimų rekonstrukcijai ir apdraudimo rizikos analizėms.
- Ribotumai: intensyvumo nustatymas priklauso nuo stebėtojų patikimumo ir pastatų būklės; skirtingi statiniai reaguoja skirtingai, todėl intensyvumo lygis gali būti paveiktas ne tik jėgos, bet ir konstrukcijos kokybės.
- Alternatyvos: daugelyje regionų naudojamos modifikuotos versijos, pavyzdžiui, Modified Mercalli Intensity (MMI) JAV ar Europos makroseizminė skalė EMS-98, kurios pritaikytos regioninėms sąlygoms.
Išvados
Merkalio skalė yra praktinis įrankis, leidžiantis suprasti ir palyginti drebėjimų padarinius žmonių gyvenamoje aplinkoje. Ji neužima vietos instrumentinei magnitudo vertinimui, bet suteikia vertingą informaciją apie realią žalą, kurios instrumentai nepaviešina. Todėl geologai, civilinės saugos tarnybos ir istorikai dažnai naudoja abi rūšis – tiek magnitudę, tiek intensyvumą – kad gautų pilną vaizdą apie žemės drebėjimo poveikį.
Modifikuota Mercalli intensyvumo skalė
Žemesnieji modifikuotos Merkalio intensyvumo skalės laipsniai paprastai susiję su tuo, kaip žmonės jaučia žemės drebėjimą. Aukštesnieji skalės skaičiai grindžiami pastebėta žala statiniams.
Didžiojoje lentelėje pateikiamas Modifikuotos Merkalio skalės intensyvumas, kuris paprastai stebimas netoli žemės drebėjimo epicentro esančiose vietose.
| I. Nejaučiama | Žmonės to nejaučia, bet technologijos gali tai pajusti. |
| II. Silpnas | Miego metu jaučiamas tik kelių asmenų, ypač viršutiniuose pastatų aukštuose. |
| III. Silpnas | Juntamas patalpose, ypač viršutiniuose pastatų aukštuose. Daugelis žmonių jo neatpažįsta kaip žemės drebėjimo. Stovintys automobiliai gali šiek tiek svyruoti. Vibracija panaši į važiuojančio sunkvežimio. Apskaičiuota trukmė. |
| IV. Šviesa | Dieną daugelis jaučia patalpose, tik nedaugelis lauke. Naktį kai kurie pabudo. Pažeisti indai, langai, durys; sienos skleidžia traškėjimo garsą. Jausmas, tarsi sunkus sunkvežimis trenktųsi į pastatą. Stovintys automobiliai pastebimai suposi. |
| V. Vidutinio sunkumo | Pajuto beveik visi; daugelis pabudo. Kai kurie indai, išdaužyti langai. Apversti nepatvarūs daiktai. Gali sustoti švytuokliniai laikrodžiai. |
| VI. Stiprus | Jį pajuto visi, daugelis išsigando. Kai kurie sunkūs baldai pajudėjo; keli atvejai, kai nukrito tinkas. Žala nedidelė. |
| VII. Labai stiprus | Geros konstrukcijos pastatuose žala nežymi, gerai suprojektuotuose ir pastatytuose pastatuose - nedidelė arba vidutinė, blogai pastatytiems arba blogai suprojektuotiems pastatams - didelė; kai kurie kaminai sudaužyti. |
| VIII. Sunkus | Nedidelė žala specialiai suprojektuotiems statiniams; didelė žala paprastiems dideliems pastatams, kurie iš dalies sugriuvo. Didelė žala blogai pastatytiems statiniams. Kaminų, gamyklų kaminų, kolonų, paminklų, sienų griūtis. Apvirsta sunkūs baldai. |
| IX. Smurtas | Didelė žala specialiai suprojektuotoms konstrukcijoms; gerai suprojektuotos karkasinės konstrukcijos išmuštos iš vertikalės. Didelė žala dideliems pastatams ir dalinis sugriuvimas. Pastatai pasislinkę nuo pamatų. |
| X. Ekstremalus | Kai kurie gerai pastatyti mediniai statiniai sugriauti; dauguma mūrinių ir karkasinių statinių sugriauti su pamatais. Bėgiai sulenkti. |
| XI. Itin pavojinga | Išlikę nedaug (mūrinių) statinių, jei iš viso išlikę. Sunaikinti tiltai. Platūs plyšiai žemėje. Požeminiai vamzdynai visiškai neveikia. Žemės nuošliaužos ir žemės nuošliaužos minkštame grunte. Labai sulenkti bėgiai. |
| XII. Katastrofinis | Bendra žala. Žemės paviršiuje matomos bangos. Iškreiptos matomumo linijos ir lygis. Į orą išmesti daiktai. |
Koreliacija su dydžiu
| Magnitudė | Tipinis maksimalus modifikuotas |
| Pagal 2.0 | I |
| 2.0 - 2.9 | II - III |
| 3.0 - 3.9 | III - IV |
| 4.0 - 4.9 | IV - V |
| 5.0 - 5.9 | V - VI |
| 6.0 - 6.9 | VI - VII |
| 7.0 - 7.9 | VII - VIII |
| 8.0 arba aukštesnė versija | VIII arba aukštesnė kategorija |
Žemės drebėjimo magnitudė ir stiprumas yra susiję. Nors šis ryšys yra, gali būti sunku susieti vieną su kitu: Šis ryšys priklauso nuo kelių veiksnių, pavyzdžiui, žemės drebėjimo gylio, vietovės, gyventojų tankumo ir žalos. Pavyzdžiui, 2011 m. gegužės 19 d. Centrinėje Kalifornijoje, Jungtinėse Amerikos Valstijose, 4 km gylyje įvykusį 0,7 balo stiprumo žemės drebėjimą JAV Geologijos tarnyba (USGS) daugiau kaip 100 mylių (160 km) atstumu nuo epicentro priskyrė III stiprumo kategorijai (o II stiprumo - beveik 300 mylių (480 km) atstumu nuo epicentro), o Saltoje, Argentinoje, 164 km gylyje įvykusį 4,5 balo stiprumo žemės drebėjimą priskyrė I stiprumo kategorijai.
Mažoji lentelė - tai apytikslis Modifikuoto Merkalio intensyvumo skalės laipsnių orientyras. Čia pateiktos spalvos ir aprašomieji pavadinimai skiriasi nuo tų, kurie naudojami tam tikruose drebėjimo žemėlapiuose kituose straipsniuose. Tačiau ji nebus 100 % tiksli.
Klausimai ir atsakymai
K: Kam naudojama Merkalio intensyvumo skalė?
A: Mercalli intensyvumo skalė naudojama žemės drebėjimų intensyvumui matuoti.
K: Kuo Merkallio skalė skiriasi nuo Richterio skalės?
A: Skirtingai nei Richterio skalė, Mercalli skalė tiesiogiai nematuoja žemės drebėjimo energijos. Ji klasifikuoja žemės drebėjimus pagal jų poveikį ir sukeltus sugriovimus.
K: Ką Merkallio skalė apibūdina, kai žala nedidelė?
A: Kai žala nedidelė, Mercalli skalė apibūdina, kaip žmonės jautė žemės drebėjimą arba kiek žmonių jį jautė.
K: Kodėl ne geologai dažnai naudoja Mercalli skalę?
A: Ne geologai dažnai naudoja Mercalli skalę, nes žmonėms lengviau apibūdinti, kokią žalą padarė žemės drebėjimas, nei atlikti skaičiavimus pagal Richterio skalę.
K: Kas iš pradžių sukūrė Mercalli skalę ir kiek lygių ji turėjo?
A: Džiuzepė Merkalis iš pradžių sukūrė Merkalio skalę, turinčią dešimt lygių.
K: Kas išplėtė Mercalli skalę iki dvylikos lygių?
A: Adolfo Cancani išplėtė Mercalli skalę iki dvylikos lygių.
K: Kas yra Mercalli-Cancani-Sieberg skalė ir Mercalli-Wood-Neumann skalė?
A: Mercalli-Cancani-Sieberg skalė yra kitas Mercalli intensyvumo skalės pavadinimas, o Mercalli-Wood-Neumann skalė reiškia anglišką Mercalli skalės vertimą, kurį atliko Harry O. Woodas ir Frankas Neumannas. Charlesas Francis Richteris taip pat redagavo Mercalli skalę, o vėliau sukūrė Richterio skalę.
Ieškoti