Het eerste meetinstrument uitgevonden voor aardbevingen was de seismische intensiteitsschaal. Dit is een ruwe numerieke schaal om te beschrijven hoe ernstig een aardbeving is op de plaats waar je staat - hoe erg het is "op een schaal van 1 tot 10".
Het is niet moeilijk om een reeks beschrijvingen te bedenken voor intensiteit 1 ("Ik kon het amper voelen") en 10 ("Alles om me heen viel naar beneden!") En de gradaties daartussenin. Een dergelijke schaal, wanneer deze zorgvuldig is gemaakt en consequent wordt toegepast, is nuttig, ook al is deze volledig gebaseerd op beschrijvingen, niet op metingen.
Schalen van aardbevingsomvang (de totale energie van een aardbeving) kwam later, het resultaat van vele vorderingen in seismometers en decennia van gegevensverzameling. Hoewel seismische omvang interessant is, is seismische intensiteit belangrijker: het gaat om de sterke bewegingen die mensen en gebouwen daadwerkelijk beïnvloeden. Intensiteitskaarten worden gewaardeerd voor praktische zaken als stadsplanning, bouwvoorschriften en rampenbestrijding.
Aan Mercalli en verder
Er zijn tientallen seismische intensiteitsschalen bedacht. De eerste die op grote schaal werd gebruikt, werd gemaakt door Michele de Rossi en Francois Forel in 1883, en voordat seismografen wijdverbreid waren, Rossi-Forel schaal was het beste wetenschappelijke hulpmiddel dat we hadden. Het gebruikte Romeinse cijfers, van intensiteit I tot X.
In Japan ontwikkelde Fusakichi Omori een schaal op basis van de soorten constructies daar, zoals stenen lantaarns en boeddhistische tempels. De Omori-schaal met zeven punten ligt nog steeds ten grondslag aan de officiële seismische intensiteitsschaal van de Japanse Meteorologische Dienst. In veel andere landen zijn andere weegschalen in gebruik genomen.
In Italië werd een 10-punts intensiteitsschaal ontwikkeld in 1902 door Giuseppe Mercalli aangepast door een opeenvolging van mensen. Wanneer h. O. Wood en Frank Neumann vertaalden één versie in het Engels in 1931, ze noemden het de Modified Mercalli-schaal. Dat is sindsdien de Amerikaanse standaard.
De Gewijzigde Mercalli-schaal bestaat uit beschrijvingen die variëren van het onschadelijke ("I. Niet gevoeld behalve door een paar ") voor de angstaanjagende (" XII. Totale schade... Voorwerpen in de lucht geworpen "). Het omvat het gedrag van mensen, de reacties van huizen en grotere gebouwen en natuurlijke fenomenen.
De reacties van mensen variëren bijvoorbeeld van nauwelijks voelbare grondbeweging bij intensiteit I tot iedereen die buiten rent met intensiteit VII, dezelfde intensiteit waarbij schoorstenen beginnen te breken. Bij intensiteit VIII worden zand en modder uit de grond gestoten en vallen zware meubels om.
Seismische intensiteit in kaart brengen
Het omzetten van menselijke rapporten in consistente kaarten gebeurt tegenwoordig online, maar het was vroeger behoorlijk bewerkelijk. Tijdens de nasleep van een aardbeving verzamelden wetenschappers zo snel mogelijk intensiteitsrapporten. Postmeesters in de Verenigde Staten stuurden de regering elke keer dat een aardbeving toesloeg een rapport. Burgers en lokale geologen deden hetzelfde.
Als je van aardbeving voorbereid bent, overweeg dan om meer te leren over wat aardbevingsonderzoekers doen door hun te downloaden officiële veldhandleiding. Met deze rapporten in de hand, hebben onderzoekers van de U.S. Geological Survey andere geïnterviewd deskundige getuigen, zoals bouwingenieurs en inspecteurs, om hen te helpen zones van equivalent in kaart te brengen intensiteit. Uiteindelijk werd een contourkaart met de intensiteitszones afgerond en gepubliceerd.
Een intensiteitskaart kan enkele nuttige dingen laten zien. Het kan de fout afbakenen die de aardbeving veroorzaakte. Het kan ook gebieden vertonen met ongewoon sterk schudden ver van de fout. Deze gebieden van "slechte grond" zijn belangrijk als het bijvoorbeeld gaat om bestemmingsplannen, rampenplanning of het beslissen over de route van snelwegen en andere infrastructuur.
Vooruitgang
In 1992 wilde een Europese commissie de schaal voor seismische intensiteit verfijnen in het licht van nieuwe kennis. We hebben met name veel geleerd over hoe verschillende soorten gebouwen reageren op schudden - in feite kunnen we ze behandelen als amateur-seismografen.
In 1995 werd de Europese macroseismische schaal (EMS) in heel Europa algemeen toegepast. Het heeft 12 punten, hetzelfde als de Mercalli-schaal, maar het is veel gedetailleerder en nauwkeuriger. Het bevat bijvoorbeeld veel foto's van beschadigde gebouwen.
Een andere vooruitgang was het kunnen toewijzen van hardere nummers aan intensiteiten. Het EMS bevat specifieke waarden van grondversnelling voor elke intensiteitsrang. (Dat geldt ook voor de nieuwste Japanse schaal.) De nieuwe schaal kan niet worden onderwezen in een enkele laboratoriumoefening, zoals de Mercalli-schaal wordt onderwezen in de Verenigde Staten. Maar degenen die het beheersen, zullen de beste ter wereld zijn om goede gegevens uit het puin en de verwarring van de nasleep van een aardbeving te halen.
Waarom oude onderzoeksmethoden nog steeds belangrijk zijn
De studie van aardbevingen wordt elk jaar geavanceerder en dankzij deze vooruitgang werken de oudste onderzoeksmethoden beter dan ooit. De mooie machines en schone gegevens zorgen voor een goede fundamentele wetenschap.
Maar een groot praktisch voordeel is dat we allerlei aardbevingsschade tegen de seismograaf kunnen kalibreren. Nu kunnen we goede gegevens uit menselijke gegevens halen waar - en wanneer - geen seismometers zijn. De intensiteit kan worden geschat voor aardbevingen door de geschiedenis heen, met behulp van oude archieven zoals dagboeken en kranten.
De aarde is een langzaam bewegende plek en op veel plaatsen duurt de typische aardbevingscyclus eeuwen. We hebben geen eeuwen te wachten, dus het afleiden van betrouwbare informatie over het verleden is een waardevolle taak. Oude menselijke gegevens zijn veel beter dan niets, en soms is wat we leren over seismische gebeurtenissen in het verleden bijna net zo goed als het hebben van seismografen daar.