סולם סייסמי – הבדלי גרסאות

רעידת אדמה מתוארת גם במונחי חומרת הפגיעה וגם במונחי עוצמת הרעידה. רעידות אדמה חזקות בעוצמתן הן לא בהכרח חמורות במיוחד בפגיעתן ורעידות שפגיעתן חמורה הן לא בהכרח חזקות במיוחד בעוצמתן. השוני במידה נגרם ממגוון של מרכיבים: עומק [[מוקד רעידת אדמה|מוקד]] רעידת האדמה, מרחק המוקד מאזורים מיושבים, תנאי ה[[סלע|מסלע]] וה[[קרקע]], [[צפיפות אוכלוסייה|צפיפות האוכלוסייה]], איכות ה[[בנייה]] ואחרים. כך, שתי רעידות בעוצמה מסוימת עשויות להתבטא בחומרה, בנזק ובמספר נפגעים שונה, ושתי רעידות שהתבטאו בחומרת פגיעה מסוימת, בנזק ובמספר נפגעים דומה – עשויות להיות בעלות עוצמה שונה.<ref>{{הערה|1=[http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/dyfi/ הבדלי מידות בין מגניטודה לבין עוצמה] – דף מתעדכן באתר USGS</ref>}}

את ההבדל בין עוצמת הרעידה לבין חומרת פגיעתה הסביר [[צ'ארלס ריכטר]] – שפיתח סולם סייסמי מבוסס עוצמה הקרוי על שמו, [[סולם ריכטר]] – בראיון שהתקיים ב-1980:<ref>{{הערה|1=[http://earthquake.usgs.gov/learn/topics/people/int_richter.php ראיון עם צ'ארלס ריכטר]</ref>}}

אומדן החומרה נעשה באמצעות שאלונים המפרטים תחושות ותצפיות של אנשים<ref>{{הערה|1=[http://www.seis.mni.gov.il/heb/questionnaire.asp דוגמה לשאלון]</ref>}} ובאמצעות עדויות מדעיות מהשטח המתעדות שינויים במפלס מים ב[[באר מים|באר]]ות, סדקים בקרקע ונזק לחפצים ולמבנים.

המיון הראשון של חומרת רעידות אדמה נערך בשנות ה-80 של [[המאה ה-18]] על ידי ה[[רופא]] האיטלקי [[דומניקו פיניאטרו]] (Domenico Pignataro,{{כ}} 1735–1802), שסקר מידע מ-1,181 רעידות אדמה וסיווגן לחלשות, מתונות, חזקות וחזקות מאוד.<ref>{{הערה|1=[http://books.google.com/books?id=gWHsuGTcF34C&pg=PA28&dq=%22Domenico+Pignataro%22&hl=iw#v=onepage&q=%22Domenico%20Pignataro%22&f=false Natural Disasters] בגוגל ספרים</ref>}} את [[רעידות האדמה בקלבריה (1783)|רעידות האדמה]] שהתרחשו ב[[קלבריה]] בדרום [[איטליה]] בשנת 1783 וגרמו למותם של עשרות בני אדם סיווג פיניאטרו כ"אלימות" – הדרגה החמישית והגבוהה ביותר. סולם זה היה גס למדי, ולא נעשה בו שימוש מדעי. באותה עת יצר ה[[אדריכל]] [[פומפיי סקיאנטרלי]] (Pompey Schiantarelli) – שסייע בשיקום הערים שנפגעו – את המפה הראשונה לנזקי רעידת אדמה, בה השתמש בסימון כוכבים לציון חומרת הנזק שנגרמה ליישובים שונים.<ref>{{הערה|1=[http://www.earthquakes.bgs.ac.uk/hazard/History_intensity.htm המפה של סקיאנטרלי]</ref>}}

בשנת 1894 פותח [[סולם אומורי]] על ידי הסייסמולוג [[פוסקיצ'י אומורי]] (大森房吉,{{כ}} 1868–1923), שכיהן כפרופסור ב[[אוניברסיטת טוקיו]] וניסח את [[רעידה עוקבת#חוק אומורי|חוק אומורי]] העוסק בתדירותן של [[רעידה עוקבת|רעידות עוקבות]]. סולם החומרה שלו היה בעל 7 דרגות,<ref>{{הערה|1=[https://www.e-education.psu.edu/earth520/content/l2_p16.html ביוגרפיה של פויקיצ'י אומורי]</ref>}} והתבסס על התאוצה המרבית של הקרקע ועל התנהגותם של מבנים יפניים אופייניים.<ref>{{הערה|1=[http://www.angelfire.com/ego/reference/sci/quake.html#omori סולם אומורי]</ref>}} ב"Historical perspectives on East Asian Science, Technology, and medicine"<ref>{{הערה|1=[http://books.google.com/books?id=DWG9U5ru-nMC&pg=PA32&dq=%22european+lines+and+japanese+maps%22&hl=iw#v=onepage&q=%22european%20lines%20and%20japanese%20maps%22&f=false Historical perspectives on East Asian Science, Technology, and medicine] בגוגל ספרים</ref>}} מצוין, כי לאחר ביקור באיטליה התאים אומורי את סולם רוסי-פורל למפרטים יפניים, וציין את שרידותם של בניינים יפניים לעומת שבירותם של בניינים זרים בהקשר סייסמולוגי. הסולם פורסם בשנת 1900.

בשנת 1996 פותח [[סולם חומרה יפני|סולם חומרה יפני (JMA)]] על ידי הסוכנות המטאורולוגית של יפן. סולם זה – המבוסס על סולם אומורי<ref>{{הערה|1=[http://www.earthquakes.bgs.ac.uk/hazard/History_intensity.htm History of intensity<!-- בוט יוצר כותרת -->]</ref>}} – משמש ביפן מאז פיתוחו וגם ב[[טאיוואן]].

בשנת 1988 החליטה הוועדה הסייסמולוגית האירופית (ESC) לבחון ולעדכן את סולם MSK. בשנת 1992, לאחר ארבע שנים של בחינה ועדכונים, הונח היסוד להרכבתו של [[סולם מקרוסייסמי אירופי|סולם מקרוסייסמי אירופי (EMS)]]. באסיפת הוועדה ב-1996 הוחלט על אימוץ הסולם החדש, וב-1998 פורסם הסולם<ref>{{הערה|1=[http://www.dic.unipd.it/addc/images/DownLoads/Esercitazioni_Corsi/Esercitazioni/Prof_Bernardini/GNDT/ems-98_original_englisch.pdf סולם EMS – טקסט מלא]</ref>}} והוחל ביישומו במדינות החברות בוועדה. סולם זה – המורכב מ-12 דרגות – משמש סייסמולוגים ומהנדסים כאחד ומאפשר שיתוף פעולה ביניהם. סולם EMS משמש בעיקר ב[[אירופה]], אך גם במקומות נוספים.

סולמות עוצמה שונים<ref>{{הערה|1=[http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6V62-488G49H-2W&_user=10&_coverDate=11%2F30%2F1981&_alid=1687646747&_rdoc=6&_fmt=high&_orig=search&_origin=search&_zone=rslt_list_item&_cdi=5802&_st=13&_docanchor=&view=c&_ct=32&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=6c32da4968efa364aa942a228b3576cc&searchtype=a Earthquake magnitude – recent research and current trends]</ref>}} פותחו על מנת לחשב את עוצמתן המוחלטת של רעידות אדמה – גודל שיהווה מדד בינלאומי ויאפשר השוואה [[מתמטיקה|מתמטית]] בין רעשים שונים בעולם.

בשנת 1935 פיתח צ'ארלס ריכטר את סולם העוצמה הראשון בעולם – [[סולם ריכטר]] – בשיתוף עם [[בנו גוטנברג|בֶּנוֹ גוטנברג]] (Beno Gutenberg,{{כ}} 1889–1960), שניהם מ[[המכון הטכנולוגי של קליפורניה]]. הסולם מבוסס על עשר דרגות ב[[סקאלה לוגריתמית]], ובו רעידת אדמה בדרגה מסוימת גדולה פי עשרה מרעידת אדמה בדרגה אחת פחות. ההבדלים בכמות האנרגיה המשתחררת ברעידת האדמה גדולים עוד יותר: גם אלה נמדדים בסקאלה לוגריתמית, לפיה האנרגיה המשתחררת בדרגה מסוימת גדולה פי 30-32 מזו המשתחררת ברעידת אדמה בדרגה אחת פחות.<ref>{{הערה|1='''Encyclopedia of Geology''', כרך 5, עמ' 319</ref>}} מבחינה תאורטית עשויות להתרחש רעידות אדמה גדולות מדרגה עשר בסולם זה, אך טרם נרשמו כאלה.

סולם ריכטר מבוסס על מדידות מקומיות עד למרחק של כמה מאות קילומטרים, ורק לעתים נדירות משמש סייסמולוגים להערכת גודלה של רעידת אדמה.<ref>{{הערה|1=http://www.infoplease.com/ipa/A0763386.html</ref>}} מפתחיו ביססו אותו על ה[[משרעת]] המקסימלית של סייסמוגרמה, המבוססת על [[סייסמוגרף]] מסוג W-A שכבר כמעט ולא נעשה בו שימוש כיום. ערכיו מחושבים על פי שימוש במיכשור מודרני, תוך ביצוע תיקונים מתאימים. הסולם משמש כיום לחישוב עוצמת רעידה מקומית, ומסומן באותיות M_L{{כ}} (L{{כ}} – local, מקומי).

מאחר וביפן מתרחשות רעידות אדמה רבות, פיתחה הסוכנות המטאורולוגית של יפן [[סולם עוצמה יפני]] – סולם חשיבות מקומי.<ref name{{הערה|שם="hazard">|1=[http://books.google.com/books?id=Iks2Zj6NFNYC&printsec=frontcover&dq=%22Earthquakes+Hazard+Analysis+Issues+and+Insights%22&hl=iw#v=onepage&q&f=false Earthquake hazard analysis: issues and insights] בגוגל ספרים, עמ' 20</ref>}} הסולם משמש להערכת העוצמה של רעידות האדמה המקומיות, ומסומן כ-M_JMA.

מאחר וסולם ריכטר היה מוגבל לרעידות אדמה קטנות וקרובות יחסית לפני הקרקע. נחוץ היה להרחיב את הערכת העוצמה לרעידות אדמה גדולות ועמוקות יותר.<ref>{{הערה|1=[http://books.google.com/books?id=Iks2Zj6NFNYC&printsec=frontcover&dq=%22Earthquakes+Hazard+Analysis+Issues+and+Insights%22&hl=iw#v=onepage&q&f=false Earthquake hazard analysis: issues and insights] בגוגל ספרים, עמ' 18-19</ref>}} מסיבה זו נערך רישום וחישוב גודלם של [[גלים סייסמיים|הגלים הסייסמיים]] השונים הפעילים בעת רעידת האדמה ומשך פעילותם. שילוב של סולמות אלה מהווה מדד טוב לעוצמתה של רעידת האדמה.<ref>{{הערה|1=[http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6V72-4894NMM-X&_user=10&_coverDate=04%2F10%2F1982&_alid=1687646747&_rdoc=4&_fmt=high&_orig=search&_origin=search&_zone=rslt_list_item&_cdi=5830&_st=13&_docanchor=&view=c&_ct=32&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=51cf8673202dd09aff4bcaa157356cf1&searchtype=a Local earthquake quantification]</ref>}}

סולמות העוצמה השונים התגלו כמוגבלים ביותר ונוצר צורך ליצור סולם עוצמה מאוחד המתאים לרעידות אדמה בכל הגדלים והעומקים.<ref name{{הערה|שם="hazard"/>}} סולם מאוחד כזה – [[סולם מגניטודה לפי מומנט]] או [[סולם MMS]] – פותח על ידי הסייסמולוגים [[תומאס הנקס (סייסמולוג)|תומס הנקס]] (Thomas C. Hanks) ו[[הירו קנמורי]] (Hiroo Kanamori) בשנת 1979.{{כ}}<ref>{{הערה|1=[http://www.gps.caltech.edu/uploads/File/People/kanamori/HKjgr79d.pdf מאמרם המקורי של הנקס וקנמורי משנת 1979]</ref>}} הסולם מאפשר דיוק רב יותר בחישוב ובהשוואת גודלן של רעידות אדמה<ref>{{הערה|1='''Encyclopedia of Geology''', כרך 5, עמ' 320</ref>}} – בעיקר גדולות, ומתאים לרעשים בכל גודל ובכל עומק. בחישוב הסולם נעשה שימוש לא רק במשרעת המרבית של הגלים הסייסמיים, אלא בכל המידע המופק מהם.

סולם המגניטודה לפי מומנט מהווה המרה של ה[[מומנט סייסמי|מומנט הסייסמי]]<ref>{{הערה|1=[https://www.e-education.psu.edu/earth520/content/l7_p4.html Magnitude and Energy]</ref>}} לקנה מידה לוגריתמי, בדומה לסולם ריכטר. אף כי ב[[תקשורת]] נהוג לדווח על רעידות אדמה לא מקומיות במונחים של סולם ריכטר, רעידות אדמה אלה נמדדות בסולם מגניטודה לפי מומנט.<ref>{{הערה|1=[http://earthquake.usgs.gov/aboutus/docs/020204mag_policy.php מדיניות עוצמה של USGS]</ref>}} הסולם מורכב מעשר דרגות, והוא מסומן כ-M_W.

בטבלה מוצגת השוואה נוספת בין סולמות העוצמה השונים:<ref>{{הערה|1=לפי [http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/glossary.php#magnitude USGS]</ref>}}