Vraag : Hoe zit het met de schaal van Richter? Ingediend door Hans Dijkstra
Aardbevingen zoals onlangs bij Japan en Nieuw Zeeland of wat langer geleden in Haïti en Indonesië (bekend van de grote tsunami)zijn vaak weken lang in het nieuws. De aardkorst is permanent in beweging. Die bewegingen zijn meestal miniem of verlopen zo langzaam dat wij mensen er niets van merken. Af en toe schudt de aarde echter hevig en komen vele mensen om. De kracht van een beving wordt uitgedrukt in punten op de schaal van Richter. Onlangs verscheen op de voorpagina van de Noord-Hollandse Dagbladen de mededeling dat 7,2 op die schaal het hoogst is wat er in Nederland kan plaats vinden. Ik probeerde me voor te stellen hoe dat er uit ziet. Elk punt hoger op de schaal is een factor 10 groter. 0 staat voor een "beving" met een amplitude van 0,001 mm op 100 km van het epicentrum. Daar merk je niets van. Een beving van orde 7 zou rimpelingen van 0,001 x 107 = 10.000 mm = 10 meter groot teweeg brengen. (?) Bij 9 wordt het helemaal een feest: Immers 0,001 x 109 = 1.000.000 mm. Golven door de aardkorst met een amplitude van een kilometer!
???? Het zal wel niet zo eenvoudig zijn. Is er iemand die het naadje van de kous weet?
Stuur uw antwoord naar Dit e-mailadres wordt beveiligd tegen spambots. JavaScript dient ingeschakeld te zijn om het te bekijken.
Een of meer leuke en ‘t liefst juiste antwoorden worden in een volgende Metius Magazine geplaatst.
Hans Dijkstra
SEPTEMBER / OKTOBER 2011
Antwoord 1 van de wijze (Wim Koomen): MM 191 november-december 2011
Uitgangspunt is een nulpunt, dat overeenkomt met een uitslag van 0,001 mm op een geijkte seismograaf (en dus niet van de aarde). De stappen van de schaal van Richter zijn logaritmisch. Dat wil zeggen, dat een 5 tien maal zo zwaar is als een 4 op deze schaal. Inderdaad is dus ieder volgende stap op de “schaal van Richter” een 10 maal zo grote aardbeving (of uiteraard zeebeving) als de vorige. Dat wil echter niet zeggen, dat de aarde 10 maal zo veel is opgetild. Het 10 maal zo grote is slechts de aflezing op de seismometers, waar de aardbevingen op worden geregistreerd
en aangezien het registratiepapier een omgekeerde logaritmische schaal heeft is de zwaarte van de aardbeving af te lezen t.o.v. de voorgedrukte lijnen. Het is misschien leuk om verder te vermelden, dat er vroeger meerdere schalen zijn geweest, namelijk die van de Italiaan de Rossi en de Zwitser Furel (rond 1850). Later kwam de Italiaan Mercalli met een meer wetenschappelijke schaal (ong. 1900). Pas in 1935 ontwierp Richter samen met Gutenberg (beiden van Caltec) de tot op heden gebruikte schaal. Het grote voordeel van de schaal van Richter is, dat men aan de hand van de uitslag van de seismograaf de energie kan berekenen, die bij de aardbeving is vrijgekomen. Tussen twee stappen op de schaal is dat een factor 30.
Wim Koomen
Antwoord 2 van een andere wijze (Leendert Lambach): MM 191 november-december 2011
Over dit onderwerp is in 2002 een lezing verzorgd voor Metius. Hier een deel van het verslag van die lezing. Op zaterdagavond 6 augustus 1994, kort na acht uur ’s avonds werden Alkmaar en omgeving opgeschrikt door een luide schok. De televisie viel uit en binnen enkele ogenblikken stonden mensen in groepjes met elkaar op straat te overleggen wat er gebeurd was. Later bleek dat er sprake was geweest van een aardbeving met de magnitude van 2,7 op de schaal van Richter. Op 21 september volgde een tweede schok met een magnitude van 3,2 op de schaal van
Richter. Alkmaar stond vanaf dat moment voorgoed op de seismologische kaart van Nederland. Het KNMI haastte zich om in 1995 seismische opname-apparatuur in Alkmaar te plaatsen. Die apparatuur zou bij de aardbevingen in 2001 haar waarde dubbel en dwars bewijzen. Op 27 september 2002 hield de hr. G. Houtgast, seismoloog van het KNMI een interessante voordracht over aardbevingen, het ontstaan en de registratie daarvan. Seismologisch onderzoek houdt zich bezig met de oorsprong en de voortplanting van seismische golven in de Aarde. Het woord is afgeleid van het Griekse woord “seismos”, dat schuddingof trilling betekent.
Het hypocentrum (of haard, of focus) is het punt in deAarde van waaruit de seismische golven ontstaan. Recht daarboven ligt het epicentrum. Er worden 2 soorten van seismische golven opgewekt: volumegolven en oppervlaktegolven. Volumegolven worden vanuit het hypocentrum in alle richtingen verspreid en lopen door de hele Aarde, met uitzondering van de schaduwzones. Bij deze golf kan een onderscheid gemaakt worden in een P(rimaire)-golf en een S(ecundaire)-golf. Een P-golf is een drukgolf, waarbij het gesteente trilt in de richting van de golfvoortplanting, waardoor in het gesteente afwisselend compressie en expansie optreedt. Deze golf loopt door zowel vaste stoffen als vloeistoffen. Bij een S-golf beweegt het gesteente transversaal (loodrecht) op de looprichting. Bij deze golf bepaalt de schuifspanning het bewegen van de deeltjes, waardoor een S-golf niet door een vloeistof kan lopen. Een P-golf loopt sneller (4 tot 7 km/sec) dan een S-golf (2 tot 5km/sec). Oppervlaktegolven lopen vanuit het hypocentrum
in horizontale richting, vergelijkbaar met de golf die wordt veroorzaakt door het gooien van een steen in een vijver. Naar de diepte toe doven deze golven snel uit. Ook hier kunnen twee vormen onderscheiden worden, die beiden transversaal zijn. Oppervlaktegolven hebben een nog iets lagere snelheid (1,8 tot 4,5 km/sec) dan de S-golven en veroorzaken meer schade. Dat komt doordat ze heftiger bewegen en langzamer voorbijgaan. De plaats en de sterkte van een aardbeving worden bepaald met behulp van seismometers. Door het tijdsverschil tussen
de aankomst van de eerste P-golf en de eerste S-golf te vergelijken met een standaardkromme kan de afstand tot het epicentrum en daarmee het tijdstip van de aardbeving bepaald worden. De plaats van het epicentrum volgt uit een
driehoeksmeting van 3 meetstations. Het gemeenschappelijke snijpunt van de drie afstandscirkels geeft de plaats aanvan het epicentrum.Voor de sterkte van een aardbeving worden twee verschillende schalen gebruikt; de uit 1935 stammende
schaal van Richter geeft de magnitude aan terwijl de schaal van Mercalli de intensiteit, de mate van schade in een schaalverdeling van I t/m XII, aangeeft. De Richter magnitude (ML) wordt vastgesteld met behulp van een nomogram. De maximale amplitude en de tijd tussen de P-golf en de S-golf worden bepaald met behulp van een seismogram. De ververbindingslijn tussen deze beide punten snijdt in het nomogram de lijn die de Richter magnitude aangeeft. Een hoge Richterwaarde correspondeert niet noodzakelijkerwijs met een hoge Mercalli-waarde. Er zijn meerdere magnitude schalen in gebruik (zie een afzonderlijk artikel elders in dit blad). Het toonaangevende NEIC (National Earthquake Information Centre, een onderdeel van de USGS, de United States Geological Survey) hanteert in het algemeen de de moment-magnitude (Mw).
Leendert J. Lambach
