Сеизмичните вълни са вибрациите от земетресения които пътуват през Земята; те се записват на инструменти, наречени сеизмографи. Сеизмографите записват зигзагова следа, която показва различната амплитуда на земните трептения под инструмента. Чувствителните сеизмографи, които значително увеличават тези движения на земята, могат да открият силни земетресения от източници навсякъде по света. Времето, местоположението и величината на земетресение може да се определи от данните, записани от сеизмографските станции.
Величината на Рихтер мащаб е разработен през 1935 г. от Чарлз Ф. Рихтер от Калифорнийския технологичен институт като математическо устройство за сравняване на размера на земетресенията. Големината на земетресение се определя от логаритма на амплитудата на вълните, записан от сеизмографи. Включени са корекции за изменението на разстоянието между различните сеизмографи и епицентъра на земетресенията. На скалата на Рихтер величината се изразява в цели числа и десетични дроби. Например, магнитуд 5,3 може да се изчисли за умерено земетресение и силно земетресение може да бъде оценено като магнитуд 6.3. Поради логаритмичната основа на скалата, всяко увеличение на цялото число представлява десеткратно увеличение на измереното амплитуда; като оценка на енергия, всяка стъпка на цялото число в скалата на величината съответства на освобождаването на около 31 пъти повече енергия от количеството, свързано с предходната стойност на цялото число.
Отначало скалата на Рихтер може да се прилага само за записи от инструменти с идентично производство. Сега инструментите са внимателно калибрирани един към друг. По този начин величината може да се изчисли от записа на всеки калибриран сеизмограф.
Земетресенията с магнитуд около 2,0 или по-малко обикновено се наричат микроземетресения; те не се чувстват често от хората и обикновено се записват само на местни сеизмографи. Събития с магнитуди от около 4,5 или по-големи - има няколко хиляди такива шокове годишно - са достатъчно силни, за да бъдат регистрирани от чувствителни сеизмографи по целия свят. Големите земетресения, като земетресението от Разпети петък през 1964 г. в Аляска, имат магнитуди от 8,0 или по-високи. Средно едно земетресение с такъв размер се случва някъде по света всяка година. Скалата на Рихтер няма горна граница. Наскоро беше създадена друга скала, наречена мащаб на магнитуда за по-прецизно изследване на големи земетресения.
Скалата на Рихтер не се използва за изразяване на щети. Земетресение в гъсто населен район, което води до много смъртни случаи и значителни щети имат същата величина като шок в отдалечен район, който не прави нищо повече от плашене на дивата природа. Земетресенията с голяма магнитуд, които се случват под океаните, може дори да не се усетят от хората.
Интервю на NEIS
Следва препис от интервю от Чарлз Рихтер от NEIS:
Как се интересувахте от сеизмологията?
Чарлз Рихтер: Наистина беше щастлив инцидент. В Caltech работех над доктора си. по теоретична физика при д-р Робърт Миликан. Един ден той ме извика в кабинета си и каза, че Сеизмологичната лаборатория търси физик; това не беше моята линия, но изобщо интересувах ли се? Разговарях с Хари Ууд, който ръководеше лабораторията; и в резултат се присъединих към неговия персонал през 1927г.
Какви са първоизточниците на скалата на инструменталната величина?
Чарлз Рихтер: Когато се присъединих към персонала на господин Ууд, се занимавах главно с рутинната работа по измерване сеизмограми и локализиране на земетресения, така че да се създаде каталог на епицентрове и времена на явление. Между другото, сеизмологията дължи до голяма степен непризнат дълг към упоритите усилия на Хари О. Дърво за създаване на сеизмологичната програма в Южна Калифорния. По онова време господин Ууд си сътрудничи с Максуел Алиен при исторически преглед на земетресенията в Калифорния. Записвахме на седем широко разположени станции, всички с торсионни сеизмографи на Wood-Anderson.
Какви модификации бяха включени при прилагането на скалата върху земетресенията по целия свят?
Чарлз Рихтер: Съвсем правилно посочвате, че оригиналната скала на величината, която публикувах през 1935 г. е създаден само за Южна Калифорния и за използваните конкретни видове сеизмографи там. Разширяването на скалата до земетресения по целия свят и до записи на други инструменти е започнало през 1936 г. в сътрудничество с д-р Гутенберг. Това включва използване на отчетените амплитуди на повърхностните вълни с периоди от около 20 секунди. Между другото, обичайното обозначаване на скалата на величината на моето име прави по-малко от справедливостта на голяма роля, която д-р Гутенберг изигра в разширяването на мащаба, за да се прилага за земетресения във всички части на свят.
Много хора имат погрешно впечатление, че величината на Рихтер се базира на скала от 10.
Чарлз Рихтер: Многократно трябва да коригирам това убеждение. В известен смисъл величината включва стъпки от 10, защото всяко увеличение с една величина представлява десетократно усилване на земното движение. Но няма скала от 10 по смисъла на горна граница, както има за скалата на интензитета; наистина, радвам се, че сега пресата се позовава на отворената скала на Рихтер. Числата по величина просто представляват измерване от запис на сеизмограф - логаритмично, за да сте сигурни, но без подразбиращ се таван. Най-високите магнитуди, приписани до момента на действителните земетресения, са около 9, но това е ограничение в Земята, а не в мащаба.
Има и друго често срещано недоразумение, че мащабната скала сама по себе си е някакъв вид инструмент или апарат. Посетителите често ще искат „да видят мащаба“. Те са недоволни, като се насочват към таблици и диаграми, които се използват за прилагане на скалата към показанията, взети от сеизмограмите.
Без съмнение често ви питат за разликата между величината и интензитета.
Чарлз Рихтер: Това също предизвиква голямо объркване сред обществото. Обичам да използвам аналогията с радиопредавания. Прилага се в сеизмологията, защото сеизмографите или приемниците записват вълните от еластични смущения или радиовълни, които се излъчват от източника на земетресението или от радиопредавателната станция. Величината може да се сравни с изходната мощност в киловати на излъчваща станция. Тогава локалният интензитет по скалата на Mercalli е съпоставим със силата на сигнала на приемник в даден район; в действителност, качеството на сигнала. Интензитетът, подобен на силата на сигнала, обикновено ще падне с разстояние от източника, въпреки че зависи и от местните условия и пътя от източника до точката.
Напоследък има интерес да се преоцени какво се разбира под „размера на земетресение“.
Чарлз Рихтер: Рафинирането е неизбежно в науката, когато сте направили измервания на явление за дълъг период от време. Първоначалното ни намерение беше да определим величината строго по отношение на инструментални наблюдения. Ако човек въведе понятието "енергия на земетресение", то това е теоретично получено количество. Ако предположенията, използвани за изчисляване на енергията, са променени, това сериозно се отразява на крайния резултат, въпреки че може да се използва един и същ масив от данни. Затова се опитахме да запазим интерпретацията на "размера на земетресението" възможно най-тясно обвързана с действителните наблюдения на инструментите. Това, което се появи, разбира се, беше, че мащабът на магнитуда предполагаше, че всички земетресения са сходни, с изключение на фактор на постоянно мащабиране. И това се оказа по-близо до истината, отколкото очаквахме.