Магнитуда землестрясения (М, от латинского magnitudo — величина) — условная логарифмическая величина, определенная по инструментальным наблюдениям сейсмическими станциями и характеризующая общую энергию упругих колебаний, вызванных землетрясениями или взрывами. Магнитуда позволяет сравнивать источники колебаний по их энергии. Максимальное значение — около 9. Имеется много различных шкал магнитуд, включая локальную магнитуду (ML), магнитуду, определенную по поверхностным (MS) и по объемным волнам (mb), по сейсмическому моменту (MW). Более современной энергетической оценкой землетрясений являются моментные магнитуды MW, обусловленные сдвиговой подвижкой пород в сейсмическом очаге. Самые крупные землетрясения происходят на Земле, в среднем, один раз в год. Наибольшими из инструментально зарегистрированных землетрясений были Чилийское землетрясение 22 мая 1960 года с Мw=9.5 и относительно недавнее Индонезийское землетрясение 26 декабря 2004 года с аналогичной моментной магнитудой Мw.

Первоначальная шкала магнитуд была предложена Чарльзом Рихтером в 1935 г., поэтому в обиходе любое значение магнитуды ошибочно называют шкалой Рихтера.

В очаге землетрясения в результате быстрого смещения горных пород по существующему или вновь образованному разлому выделяется огромная энергия. Она проявляется в различных формах: механической, тепловой, в виде энергии электрического и магнитного полей и т.д. Большая часть механической энергии расходуется на разрушение горной породы в очаговой области землетрясения, на смещение блоков земной коры. И лишь небольшая часть энергии очага излучается во всех направлениях в окружающее пространство в виде сейсмических волн, которые пронизывают недра Земли и распространяются на большие расстояния. Достигая земной поверхности, они порождают те колебания почвы, которые воспринимаются как землетрясение.

Для характеристики величины землетрясений используются такие понятия, как магнитуда, энергетический класс и интенсивность.

Магнитуда землетрясений обычно определяется по шкале, основанной на записях сейсмографов. Эта шкала известна под названием шкалы магнитуд, или шкалы Рихтера (по имени американского сейсмолога Ч.Ф.Рихтера, предложившего ее в 1935 г.). Магнитуда землетрясения — безразмерная величина, пропорциональная логарифму отношения максимальных амплитуд определенного типа волн данного землетрясения и некоторого стандартного землетрясения. Существуют различия в методах определения магнитуд близких, удаленных, мелкофокусных (неглубоких) и глубоких землетрясений. Магнитуды, определенные по разным типам волн, отличаются по величине.

Возрастание магнитуды на одну единицу соответствует 30-кратному увеличению освобожденной энергии в эпицентре.

Максимальное значение магнитуды по введенной Рихтером шкале — около 9 единиц. Минимальные землетрясения, еще ощутимые без приборов, характеризуются магнитудой в пределах 2-3. Землетрясения меньших магнитуд регистрируются только чувствительными сейсмическими приборами.

Колебания почвы при землетрясениях с магнитудами, различающимися на единицу, отличаются по амплитудам сейсмических волн в 10 раз. Таким образом, замечаемые без приборов землетрясения от едва ощутимых до катастрофических, разрушительных, различаются по амплитудам волн, по крайней мере, в миллионы раз. С величинами сейсмической энергии, освобождаемой при землетрясениях, сопоставима энергия атомных и водородных взрывов.

У нас в стране, как и в других странах бывшего Советского Союза, употребляется еще одна характеристика величины землетрясения, эквивалентная магнитуде и называемая энергетическим классом (К).

Энергетические классы землетрясений варьируют в диапазоне значений от 0 до 18-20. В среднем по миру для пересчета магнитуд в значения энергетических классов К принята формула:

К=4+1,8М .

В свою очередь, энергетический класс связан с сейсмической энергией простым соотношением:

Е = 10К Джоулей.

Следовательно, магнитуду можно связать с сейсмической энергией следующим образом:

lg E = 4+1,8М.

 

Приведенный рисунок иллюстрирует среднее количество землетрясений разных магнитуд Ms, ежегодно происходящих на всем земном шаре.