Hem Forskning & Teknik Temasidor Jordskalv Jordskalvets styrka
Med hjälp av en seismograf kan man registrera de olika typerna av vågor i ett seismogram. Foto: Dreamtimes.

Jordskalvets styrka

Två vanliga mått som används för att beskriva styrkan hos ett jordskalv är magnituden och intensiteten. Det rör sig om två skilda mått som anger helt olika saker, men som ibland sammanblandas.

Verkningarna vid jordytan beskrivs med hjälp av Mercallis intensitetsskala. Intensiteten är ett mått på vilka effekter på byggnader, naturformationer och människor som jordskalvet ger. Den varierar från plats till plats, beroende bland annat på vilka jordlager som finns där och på avståndet till epicentrum, det vill säga den plats på markytan som ligger rakt ovanför jordskalvets centrum.

Mått på energi

Magnituden enligt Richterskalan är ett mått på hur mycket energi som utvecklas vid jordskalvets centrum. Skalan bygger på upptäckten att ju större energi som utvecklas under ett jordskalv, desto större är amplituden (våghöjden) för markens rörelser på ett givet avstånd från jordskalvets centrum. Richterskalan utvecklades på 1930-talet och har använts sedan dess.

De magnitudskalor som används i dag är öppna. Det innebär att de inte har någon övre eller undre gräns. Man kan notera att ett jordskalv beror i första hand på magnituden men även på en rad andra faktorer, bland annat hur långt bort man befinner sig från skalvets epicentrum, hur djupt jordskalvets hypocentrum ligger och på vilken mark eller var i en byggnad man befinner sig. Beroende på samspelet mellan dessa olika faktorer kan man känna ett skalv i Sverige med magnitud 2 eller större medan det är ovanligt att mindre skalv känns. Det kraftigaste jordskalvet som uppmätts i världen hade magnituden 9,5 (Chile, 1960). Kosteröskalvet med magnitud 5,4 skedde den 23:e oktober 1904 och är det största jordskalv som uppmätts i Sverige.

Richterskalan är logaritmisk. Det innebär att ett skalv med magnituden 6 ger upphov till vibrationer där amplituden är tio gånger större än ett med magnituden 5 och 100 gånger större än ett med magnituden 4. Den frigjorda energin ökar med ungefär en faktor 30 för varje steg på skalan.

Momentmagnitud

En annan skala, momentmagnitudskalan, introducerades 1979 som en efterföljare till Richterskalan. Den används av seismologer för att jämföra den energi som utlöses av jordskalv. Momentmagnituden beräknas som en funktion av sprickans area, rörelsemängd och bergets styvhet.

En stor fördel med att använda denna skala är att den bättre återspeglar vad som händer i berget, längs en förkastning, det vill säga skalvets fysik. En annan fördel med denna skala är att det inte finns något särskilt värde över vilket alla stora jordbävningar får ungefär samma magnitud, vilket andra skalor lider av. Av detta skäl är momentmagnitudskalan den mest använda skalan för beräkning av stora jordskalv. I USA används den för alla jordskalv över 3,5.

Mäter våghöjden

Magnituden enligt Richterskalan fastställs genom att amplituden mäts. Registreringen sker i ett seismogram. I seismogrammet kan man urskilja flera olika typer av rörelser, som motsvaras av olika vågrörelser i marken.

Primärvågen, P-vågen eller stötvågen, liknar ljudvågor till sin karaktär. Den består av förtätningar och förtunningar, har hög frekvens och kort våglängd. Det är den våg som färdas snabbast genom jordskorpan och den kan passera både fast och flytande materia.

I seismogrammet syns de som en svagare rörelse, det vill säga jordytan rör sig mycket lite upp och ner (vertikalt). Utbredningshastigheten för en P-våg i svenskt berg varierar i genomsnitt mellan 5 och 6,5 kilometer per sekund, beroende i huvudsak på djupet.

Sekundärvågen, S-vågen, är en skjuvningsvåg som svänger vinkelrätt till sin utbredningsriktning. Den utbreder sig med en lägre hastighet vilket gör att den når seismografen senare. Däremot ger S-vågor oftast upphov till större rörelser än P-vågor som framgår tydligt i seismogrammet.

Ytvågorna följer jordens yta från skalvområdet. Det finns två slags ytvågor; Love- och Rayleighvågor. De är ännu långsammare än S-vågen och seismografen registrerar därför dessa med ytterligare fördröjning. Ytvågorna har stora amplituder och kan därför orsaka stora rörelser som kan inducera skador på byggnader.