Magnitüd Türleri
Bir depremin büyüklüğünü tanımlamak için değişik magnitüd türleri önerilmiştir.
Bunlar;
– Lokal magnitüd (Yerel magnitüd)
– Cisim dalgası magnitüdü
– Yüzey dalgası magnitüdü
– Enerji magnitüdü
– Moment magnitüdü
– Nuttli magnitüdü
– Koda uzunluğu magnitüdü
1. Lokal Magnitüd (ML)
Sismolojide ilk olarak kullanılan magnitüd ölçeğidir. Richter (1935) tarafından
Kaliforniya depremleri için geliştirilmiştir. Richter, Wood Anderson torsiyon
sismometreleri için genliğin logaritmasının uzaklık ile azaldığını gözlemlemiştir (Şekil
1) ve magnitüdü,
şeklinde hesaplamıştır.
ilişkisini geliştirmiştir. Bu ilişkinin grafik çözümü Şekil 65’ de verilmiştir. Bu yöntemde
P ve S dalgaları arasındaki zaman farkı ve S dalgasının maksimum genliği ölçülür.
Daha sonra, abak üzerindeki bu iki nokta işaretlenerek bir doğru ile birleştirilir.
Doğrunun magnitüd eksenini kestiği yer depreme ait ML değerini verecektir. Şekil 65’
de verilen örnekte S-P zaman farkı 24 s ve maksimum genlik 23 mm dir. Bu iki değer
için çizilen doğrunun magnitüd eksenini kestiği yer yaklaşık 5.1 ML değerine karşılık
gelmektedir. ML≤2.5 olan depremler mikrodepremler olarak adlandırılır ve en büyük
ML değeri yaklaşık 7 civarındadır.
2. Cisim dalgası Magnitüdü (mb)
Cisim dalgalarının genlik bilgisine dayanan bu magnitüd türü Gutenberg (1945)
tarafından kullanılmıştır. Bu magnitüd;
bağıntısı ile verilir. Burada, A; genlik , T; periyot ve Q(h,Δ); uzaklık ve genliğe bağlı
düzeltmelerdir. Şekil 66, Q(Δ,h) değerlerinin ampirik olarak hesaplandığı grafikleri
göstermektedir.
Şekil 2’ de gösterildiği gibi, sismogram üzerinden A ve T hesaplanır. Depremin
derinliği ve istasyon-deprem episantrı arasındaki uzaklık için Şekil 3’ dan Q(Δ,h)
değeri okunup, 41 bağıntısından mb değeri hesaplanır.
Pratikte mb genellikle 1 s periyotlu cisim dalgaları için hesaplanır. Bazen, uzun
periyotlu (5-15 s) olaylar cisim magnitüdünü belirlemek için kullanılır. Bu durumda
magnitüd mB olarak gösterilir ve genellikle en büyük cisim dalgaları için (P,PP)
hesaplanır.
3. Yüzey Dalgası Magnitüdü (MS)
Sığ depremler için uzun periyot sismogramlarında kaynaktan 600 km uzakta yüzey
dalgaları etkin olarak görülmeye başlar. Bunlar airy fazı olarak adlandırılır ve
periyotları yaklaşık 20 s dir. Yüzey dalgalarının genlikleri kaynak derinliğinden güçlü
bir şekilde etkilenir ve derin depremler yüzey dalgası genliği üretmezler. Bu yüzden
kaynak derinliği düzeltmesi yoktur. Yüzey dalgası magnitüdü,
bağıntısı ile hesaplanır. Burada, A20 ; 20 s periyotlu yüzey dalgasının genliğidir. Bu
ilişkide MS magnitüdünü hesaplamak için genellikle düşey bileşendeki Rayleigh
dalgaları kullanılır.
4. Enerji (ME) ve Moment Magnitüdü (MW)
Günümüzde enerji ve moment sismogramlar üzerinden modelleme ters çözümleme
veya spektral yöntemlerle kolayca hesaplanabilmektedir. Enerjisi bilinen bir deprem
için enerji magnitüdü,
bazı büyük depremler için MS, bağıntısı ile hesaplanan ME ve
bağıntısı ile hesaplanan MW magnitüdleri verilmiştir. Bu Çizelgeden, ME magnitüdleri
daha büyük olan depremlerin doğrultu-atımlı faylarla ve MW magnitüdleri daha büyük
olan depremlerin ise ters faylarla ilişkili olduğu görülmektedir.
Sismik risk depremin boyutu ile ilişkili olduğundan, ME, MW ve MS magnitüdlerinden
hesaplanacak değerler farklı olacaktır. San Andreas, Kuzey Anadolu fayı ve Çin-
Tibet bölgesinde bulunan büyük ölçekli doğrultu-atımlı faylar özellikle insanların
yoğunlukta yaşadığı bölgelerdir. Ayrıca, büyük okyanusal doğrultu-atımlı depremler
tsunami (dev dalgalar) üretebilmektedir (Choy ve Boatwright, 1995). Bu yüzden, ME
‘nin sismik risk çalışmalarında kullanılması daha iyi sonuçlar verecek ve depremin
boyutunu tanımada yardımcı olacaktır.
5. Koda Uzunluğu Magnitüdü (MD)
Koda terimi, deprem kayıdında istasyona ulaşan ilk yüzey dalgalarını izleyen bölüme
verilen addır (Bullen ve Bolt, 1985). Koda uzunluğu magnitüdü bölgesel kayıt
ağlarında yaygın olarak hesaplanmaktadır. Bu magnitdüler özellikle sismik hazard
çalışmalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu magnitüd türü için değişik bağıntılar önerilmiştir. PNSN (Pacific Northwest Seismograph Network) kataloglarında verilen MD magnitüd değerleri için,
denklemi kullanılmaktadır. Burada, T; koda uzunluğunu göstermekte olup, birimi
saniyedir. Örneğin koda uzunluğu 15 dakika (900 s) ise, 45 denklemi ile hesaplanacak
magnitüd yaklaşık 5.9 olacaktır.