La magnitudo di un terremoto

Ogni volta che viene data la notizia di un terremoto, i telegiornali ed i media in generale forniscono un valore di magnitudo.
Ma cosa è la magnitudo di un terremoto? Come viene calcolata?

La magnitudo di un terremoto è un numero che rappresenta l’energia totale rilasciata dal sisma e si calcola attraverso l’ampiezza delle oscillazioni del terreno, che provocate dal passaggio delle onde sismiche che sono registrate dai sismometri e rappresentate in sismogrammi.

Si possono registrare terremoti anche di magnitudo negativa (come la temperatura, anche la magnitudo può essere negativa), mentre il più forte terremoto mai registrato è quello del Cile del 1960, di magnitudo 9.5.
Ogni unità di magnitudo rappresenta un aumento di 32 volte l’energia rilasciata dalla faglia. Quindi, un terremoto di magnitudo 7 ha 32 volte più energia di un terremoto di magnitudo 6, e mille volte (32 x 32) più energia di un terremoto di magnitudo 5.0, e un milione di volte più energia di un terremoto di magnitudo 3.0.
Esistono varie tipologie di magnitudo, ognuna basata sull’analisi delle onde sismiche in un diverso intervallo di frequenza.

magnitudo terremoto
Immagine di Valdivia, in Cile, dopo il terremoto del 1960. Questo è il terremoto con la magnitudo più alta mai registrata (9.5 gradi della scala Richter).

La magnitudo di un sisma viene determinata mediante le stime effettuate da molte stazioni per evitare, o limitare, errori dovuti ad effetti locali, anomalie di percorso dei raggi ed altro.
Questi fattori spiegano anche perché nei momenti immediatamente successivi ad un terremoto, i valori di magnitudo comunicati dai vari osservatori possono essere un po’ diversi fra loro.

Ad oggi sono usate quattro “tipi” di magnitudo.

Magnitudo Locale ML

La prima scala di magnitudo, realizzata da Richter, era di tipo locale e si riferiva alla California. Richter cercò molti terremoti al fine di costruire un catalogo ed osservò che il logaritmo della massima ampiezza di spostamento registrata decadeva regolarmente all’aumentare della distanza epicentrale.

Tutte le registrazioni erano state fatte con lo stesso sismografo e quindi non c’erano problemi di differenti risposte strumentali. Richter, per definire la dimensione di un evento, creò una scala relativa ad un terremoto di riferimento

Magnitudo per Onde di Volume Mb

La scala di magnitudo locale non è adatta per definire la grandezza dei terremoti a scala globale. Perciò è stata creata una scala con la quale si stima della grandezza di un terremoto usando l’ampiezza delle onde P .
Una onda P è un tipo di onda di volume che viaggia attraverso la terra a una velocità che va dai 5 a 8 km/s; essendo il tipo di onde sismica più veloce è la prima onda di un terremoto ad essere registrata da un sismometro.
Quindi, la stima della magnitudo attraverso le onde di volume può essere il metodo più rapido per determinare la grandezza di un terremoto avvenuto a lunga distanza dal sismometro.

Magnitudo per Onde Superficiali Ms

Per terremoti a bassa profondità (<50 km) e distanza epicentrale oltre i 600 km, nei sismogrammi sono dominati da onde superficiali.

Magnitudo del Momento Sismico Mw

Si calcola sull’intero sismogramma ed è più rappresentativa della grandezza del terremoto; infatti si ottiene a partire dalla stima delle caratteristiche geometriche della faglia che genere il terremoto, ovvero della sua superficie totale e dello scorrimento lungo il piano di faglia. Questa è il tipo di magnitudo maggiormente usata.

La scala Richter

Esistono diverse scale per la misura della magnitudo di un terremoto. Nella tabella sottostante è riportata la scala Richter, che è la scala di riferimento a livello internazionale.

Magnitudo TNT equivalente Energia Frequenza Esempio
0 15 g 63 kJ Circa 8000 al giorno
1 0,48 kg 2 MJ
1.5 2,7 kg 11 MJ Impatto sismico della tipica piccola esplosione utilizzata nelle costruzioni
2 15 kg 63 MJ Circa 1000 al giorno Esplosione della West Fertilizer Company
2.5 85 kg 355 MJ
3 477 kg 2.0 GJ Circa 130 al giorno Attentato di Oklahoma City, 1995
3.5 2,7 t 11 GJ Disastro di PEPCON, 1988
4 15 t 63 GJ Circa 130 al giorno GBU-43 Massive Ordnance Air Blast bomb
4.5 85 t 355 GJ
5 477 t 2 TJ 2-3 al giorno
5.5 2682 t 11 TJ
6 15000 t 63 TJ 120 all’anno Bomba atomica Little Boy (circa 16 kt)
6.5 85000 t 354 TJ
7 477000 t 2 PJ 18 all’anno
7.5 2,7 milioni di t 11 PJ
8 15 milioni di t 63 PJ 1 all’anno Evento di Tunguska
8.5 85 milioni di t 355 PJ
9 477 milioni di t 2 EJ 1 ogni 20 anni
9.5 2,7 miliardi di t 11 EJ Terremoto del Cile (1960)
10 15 miliardi di t 63 EJ Sconosciuto

Esiste anche la scala Mercalli, ideata dal sismologo e vulcanologo italiano Giuseppe Mercalli. La scala Mercalli è una scala di valutazione dell’intensità di un terremoto eseguita osservando gli effetti che esso produce sulla superficie terrestre su persone, cose e manufatti.
Questa valutazione non richiede l’uso di sismografi e per la sua caratteristica descrittiva può essere applicata anche alla classificazione di terremoti avvenuti in tempi storici, di cui sia rimasta una descrizione scritta.
I valori di questa scala sono scritti con numeri romani e vanno da I a XII.
A questa scala, tuttavia, è preferibile l’uso della scala Richter perchè quest’ultima da una valutazione oggettiva dell’instensità del terremoto.

In Italia l’ente che si occupa del monitoraggio dei terremoti (e della stima della loro magnitudo) è l’INGV, l’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia.
Voglio segnalare la sezione terremoti del sito dell’INGV, nella quale viene riportata in tempo reale la lista degli ultimi terremoti

Approfondimenti

Se volete approfondire l’argomento trattato in questo post vi consiglio i seguenti testi:

Ciao, mi chiamo Antonio Nirta e sono un geologo. Mi sono laureato all’Università di Pisa e dal 2017 svolgo la libera professione.

Attraverso i post presenti in questo blog cercherò di trasmettere la mia passione per le Scienze Geologiche e di fornire informazioni che riguardano il bellissimo settore della Geologia.

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