Scale sismiche di magnitudo per riconoscere la forza del terremoto

La scala Richter e la scala Mercalli sono i due strumenti principalmente utilizzati per misurare l'intensità e la magnitudo dei terremoti

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Redazione

20 Settembre 2023, 18:00

I terremoti sono eventi naturali di grande rilievo che possono causare importanti danni e perdite di vite umane. Per comprendere e studiare questi fenomeni è fondamentale disporre di un sistema di misurazione dei terremoti accurato che registri anche la magnitudo.

La magnitudo di un terremoto non rappresenta l'unico fattore da considerare, poiché la profondità, la distanza dall'epicentro e la tipologia del terreno possono influenzare gli effetti del sisma.

Grazie a questi strumenti e alla continua ricerca scientifica, è possibile acquisire conoscenze sempre più approfondite su questi eventi, migliorando la prevenzione e la gestione delle scosse.

I più curiosi si possono domandare “a che magnitudo si sente il terremoto?” Le scosse con un’intensità superiore a 2.5 vengono percepiti dall’uomo, e il sisma con magnitudo superiore a 4,5 è ritenuto sufficientemente potente da essere individuato dai sismografi a livello globale.

Se vuoi sapere come si misurano i terremoti devi sapere che si utilizzano due scale sismiche di magnitudo:

la scala Mercalli
la scala Richter.

È importante, però, non confonderle poiché misurano grandezze differenti.

Scala Richter: come si misurano i terremoti?

Spesso ci si può domandare “come si misurano i terremoti”? La scala Richter è una delle modalità che consente il calcolo dell’intensità e dell’energia del sisma: i sismografi sono lo strumento principale di misurazione dei terremoti.

La scala sismica di magnitudo Richter è progettata per essere svincolata dalla posizione del terremoto in termini di tecniche costruttive e tipologie di edifici.

Charles Richter è il creatore della scala Richter e l'obiettivo era di utilizzarla in una specifica zona della California e solo per i sismogrammi registrati da un determinato modello di sismografo. Inizialmente, l’ideatore adoperava esclusivamente valori arrotondati al quarto di magnitudo più vicino, ma successivamente si iniziarono a utilizzare i decimi di magnitudo.

Non è facile comprendere come si comportano i terremoti, però generalmente si verifica una scossa principale seguita poi da molteplici repliche di minore intensità, o da scosse di assestamento: quando le scosse hanno un’intensità simile, si parla di sciame sismico.

Tabella scala Richter: misurando l’intensità dei terremoti

L’intensità dei terremoti può variare da magnitudo 0 a magnitudo 13.

MAGNITUDO

TNT EQUIVALENTE

ENERGIA

FREQUENZA

ESEMPIO

15 grammi

63 kJ

circa 8 000 al giorno

0,48 chilogrammi

2 MJ

1,5

2,7 chilogrammi

11 MJ

impatto sismico della tipica piccola esplosione utilizzata nelle costruzioni

15 chilogrammi

63 MJ

circa 1 000 al giorno

esplosione della West Fertilizer Company

2,5

85 chilogrammi

355 MJ

477 chilogrammi

2.0 GJ

circa 130 al giorno

Attentato di Oklahoma City, 1995

3,5

2,7 tonnellate

11 GJ

disastro di PEPCON, 1988

15 tonnellate

63 GJ

circa 15 al giorno

GBU-43 Massive Ordnance Air Blast bomb

4,5

85 tonnellate

355 GJ

477 tonnellate

2 TJ

2-3 al giorno

5,5

2682 tonnellate

11 TJ

15 000 tonnellate

63 TJ

120 all’anno

bomba atomica Little Boy sganciata su Hiroshima (~ 16 kt)

6,5

85 000 tonnellate

354 TJ

477 000 tonnellate

2 PJ

18 all’anno

7,5

2,7 milioni di tonnellate

11 PJ

15 milioni di tonnellate

63 PJ

1 all’anno

evento di Tunguska

8,35

50,5 milioni di tonnellate

211 PJ

bomba Zar – l’arma termonucleare più grande mai testata. La maggior parte dell’energia è stata dissipata nell’atmosfera. La scossa sismica è stata stimata in 5,0-5,2

8,5

85 milioni di tonnellate

355 PJ

477 milioni di tonnellate

2 EJ

1 ogni 20 anni

9,15

800 milioni di tonnellate

3,35 EJ

catastrofe di Toba 75.000 anni fa; il più grande evento vulcanico a noi noto

9,5

2,7 miliardi tonnellate

11 EJ

15 miliardi tonnellate

63 EJ

sconosciuto

476 880 miliardi di tonnellate

2 YJ

impatto della Penisola dello Yucatan in Messico (Cratere di Chicxulub) 65 milioni di anni fa

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I limiti della scala Richter

Il principale inconveniente della scala Richter è la debole connessione tra i valori registrati e l’effettiva causa fisica dei terremoti. Inoltre, si osserva una saturazione intorno alle magnitudini 8,3-8,5, a causa della legge di scala sismica. Questo porta a ottenere valori simili o uguali per eventi che sono chiaramente distinti.

Charles Richter riteneva che la sua scala sismica di magnitudo fosse uno strumento idoneo per la misurazione dei terremoti. Effettivamente, per le scosse più intense, come quelle con magnitudo superiore a 6,0, questa scala sismica di magnitudo non viene considerata completamente affidabile.

Un terremoto di magnitudo 4 si può considerare forte?

Un terremoto di magnitudo 4 causa danni ingenti agli edifici e in alcuni casi ci sono stati crolli di abitazioni fragili. È possibile registrare alcuni danni all’interno delle case a causa della caduta degli oggetti. In linea generale la scossa è stata percepita come violenta da parte delle persone.

Per le scale sismiche di magnitudo, l’intensità 4 rientra in un livello di pericolo marcato. In questi casi, è consigliabile cercare un riparo poiché probabilmente ci sarà un susseguirsi di altre scosse.

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Scala Mercalli: come misura i terremoti?

La Scala Mercalli viene realizzata da Giuseppe Mercalli, famoso vulcanologo e sismologo, inizialmente era di 10 gradi, viene poi ampliata fino a 12 dal fisico Adolfo Cancani.

La scala sismica di magnitudo creata da Mercalli valuta la potenza di una scossa osservando gli effetti su:

superficie terrestre;
persone;
oggetti;
costruzioni.

È possibile che si verifichino due terremoti di magnitudo identica ma con intensità differenti. Questa diversità può essere causata dalla profondità dell’ipocentro o dalla presenza di insediamenti umani.

Se per esempio una scossa dovesse colpire una zona desertica, la potenza del terremoto sarebbe ridotta; viceversa, se l’evento succedesse in un’area densamente popolata, i danni sarebbero notevoli e l’intensità elevata.

Quella di Mercalli e Richter sono due scale sismiche di magnitudo che non devono essere confrontate, in quanto la prima gli effetti osservati, mentre la seconda calcola la grandezza fisica.

Scala Mercalli: la tabella completa

I gradi della scala Mercalli variano da 1 a 12, quelli più bassi descrivono generalmente la percezione del terremoto da parte della popolazione, mentre i valori più elevati fanno riferimento ai danneggiamenti strutturali studiati.

GRADO	SCOSSA	DESCRIZIONE
I	impercettibile	Avvertita solo dagli strumenti sismici.
II	molto leggera	Avvertita solo da qualche persona in opportune condizioni.
III	leggera	Avvertita da poche persone. Oscillano oggetti appesi con vibrazioni simili a quelle del passaggio di un’automobile.
IV	moderata	Avvertita da molte persone; tremito di infissi e cristalli, e leggere oscillazioni di oggetti appesi.
V	piuttosto forte	Avvertita anche da persone addormentate; caduta di oggetti.
VI	forte	Qualche leggera lesione negli edifici e finestre in frantumi.
VII	molto forte	Caduta di fumaioli, lesioni negli edifici.
VIII	rovinosa	Rovina parziale di qualche edificio; qualche vittima isolata.
IX	distruttiva	Rovina totale di alcuni edifici e gravi lesioni in molti altri; vittime umane sparse ma non numerose.
X	completamente distruttiva	Rovina di molti edifici; molte vittime umane; crepacci nel suolo.
XI	catastrofica	Distruzione di agglomerati urbani; moltissime vittime; crepacci e frane nel suolo; maremoto.
XII	apocalittica	Distruzione di ogni manufatto; pochi superstiti; sconvolgimento del suolo; maremoto distruttivo; fuoriuscita di lava dal terreno.