Mercallijeva lestvica intenzitete potresov — definicija in zgodovina
Mercallijeva lestvica intenzitete (natančneje modificirana Mercallijeva lestvica intenzitete) je lestvica za merjenje intenzitete potresov. Za razliko od Richterjeve lestvice Mercallijeva lestvica ne meri neposredno energije potresa ali njegove magnitude. Namesto tega potrese razvršča glede na njihove opazne učinke na ljudi, zgradbe in naravno okolje — torej na to, kako močno so bili potresi čutiti in kakšno škodo so povzročili. Ko je škode malo, lestvica poudarja, kako so ljudje čutili potres in koliko ljudi ga je zaznalo.
Zgodovina in razvoj
Avtor izvirne lestvice je bil italijanski vulkanolog Giuseppe Mercalli (1850–1914), ki je prvotno razvil lestvico z desetimi stopnjami. Leta 1902 je Adolfo Cancani razširil lestvico na dvanajst stopenj, kar je omogočilo natančnejše ločevanje najhujših dogodkov. Avgust Heinrich Sieberg je kasneje dodatno preoblikoval opise stopenj, zato se v zgodovinski literaturi pogosto srečamo z imenom Mercalli–Cancani–Sieberg (MCS).
V angleščino in za ameriško prakso sta lestvico prevedla in prilagodila Harry O. Wood in Frank Neumann; ta različica je znana kot Mercalli–Wood–Neumann (MWN). Kasneje so bile narejene še druge prilagoditve in revizije, zato govorimo tudi o različnih izvedenkah modificirane Mercallijeve lestvice (pogosto skrajšano kot MMI — Modified Mercalli Intensity). Charles Francis Richter je v svojih seizmoloških raziskavah upošteval makroseizmične opise in pozneje razvil ločeno magnitudno lestvico (poznano kot Richterjeva lestvica), ki meri energijo potresa in ne njegovih opaznih učinkov.
Opis stopenj (I–XII)
Vrednosti na modificirani Mercallijevi lestvici segajo od I (instrumentalno) do XII (katastrofalno). Spodaj so kratki opisi tipičnih opazovanj za posamezno stopnjo:
- I — Instrumentalno: Potres zaznajo le seizmografi; ljudje ga v praksi ne čutijo.
- II — Zelo šibko: Nekateri ljudje znotraj stavb ga lahko čutijo; podobno premikanju vlaka na oddaljenosti.
- III — Šibko: Počutijo ga mnogi v notranjosti stavb; predmeti viseči lahko rahlo nihajo.
- IV — Zmerno: Večina ljudi ga začuti; topni udarci in nihanje pohištva; malo ali nobene škode.
- V — Zmerno močno: Skoraj vsi ga začutijo; pohištvo se premika; razpoke v šibkejših opečnih zidovih so možne.
- VI — Močno: Ljudje se težje premikajo; manjša škoda na običajnih stavbah; lahko pride do padanja ometov.
- VII — Zelo močno: Večja škoda na slabše grajenih objektih; zidovi lahko poka; dimniki se lomijo.
- VIII — Hudo: Zelo vidna škoda na dobro grajenih stavbah; temelji objekta lahko poškodovani; mostovi in tuneli ogroženi.
- IX — Zelo hudo/naravnost uničujoče: Velika škoda v širšem območju; stavbe porušene; zemeljski plazovi in premiki tal.
- X — Izjemno: Večina gradenj porušenih; široko razširjena škoda na infrastrukturi; talne razpoke in premiki.
- XI — Skoraj katastrofalno: Na večjem območju skoraj popolna uničenja; objekti premaknjeni s temeljev.
- XII — Katastrofalno: Popoln kaos in uničenje; opazne spremembe krajine (npr. premiki površja, razpoke, vodni tokovi spremenjeni).
Uporaba in omejitve
Mercallijeva lestvica je makroseizmična — temelji na opazovanjih ljudi in posledicah potresa. Zaradi tega je uporabna v praksi, zlasti ko laboratorijske ali instrumentalne meritve niso na voljo, ter pri zgodovinskih potresih, ko obstajajo le opisi dogodkov. Zato jo pogosto uporabljajo tudi negeologi in reševalci, saj so opisi škode in občutki ljudi dostopnejši kot natančni seizmometrični izračuni.
Vendar ima lestvica tudi omejitve:
- Subjektivnost: zaznava potresa in ocena škode sta odvisni od zgradb, gostote poselitve in poročila prič.
- Povezanost z lokalnimi pogoji: intenziteta na tej lestvici je močno odvisna od razdalje do žarišča, globine potresa in geoloških razmer (npr. učinek mehkih sedimentov lahko poveča intenziteto).
- Ne pove neposredno magnitude: enaka magnituda potresa lahko povzroči različne intenzitete na različnih mestih.
Za prostorsko analizo intenzitet se pogosto izdelujejo izoseizmalne karte, ki prikazujejo območja z enako zaznano jakostjo. V Evropi je za makroseizmično ocenjevanje razvita tudi standardizirana Evropska makroseizmična lestvica (EMS-98), ki nadgrajuje klasične opise in omogoča enotnejše ocene škode.
Razmerje z magnitude
Med intenziteto in magnitudo potresa ni enake odvisnosti; magnituda (npr. po Richterju) meri sproščeno energijo, medtem ko intenziteta opisuje lokalne učinke. Manjši plitvi potres z majhno magnitudo lahko v bližini povzroči zelo visoko intenziteto, medtem ko lahko zelo močen, a zelo globok potres povzroči veliko manjše lokalne učinke. Zaradi tega se pri oceni nevarnosti in načrtovanju gradnje upoštevata oba vidika — magnituda in pričakovana prostorska porazdelitev intenzitete.
Modificirana Mercallijeva lestvica intenzivnosti
Nižje stopnje modificirane Mercallijeve lestvice intenzitete se običajno nanašajo na način, kako ljudje občutijo potres. Višje stopnje lestvice temeljijo na opaženi škodi na zgradbah.
V veliki tabeli so navedene intenzitete po modificirani Mercallijevi lestvici, ki so običajno opazne na lokacijah blizu epicentra potresa.
| I. Ni čutiti | Človek ga ne občuti, vendar ga tehnologija lahko zazna. |
| II. Šibka | Med spanjem ga občuti le nekaj oseb, zlasti v zgornjih nadstropjih stavb. |
| III. Šibka | Osebe v zaprtih prostorih, zlasti v zgornjih nadstropjih stavb, ga občutijo precej občutno. Veliko ljudi ga ne prepozna kot potres. Stoječi avtomobili se lahko rahlo zibljejo. Vibracije so podobne kot pri vožnji tovornjaka. Ocenjeno trajanje. |
| IV. Svetloba | Mnogi ga čutijo v zaprtih prostorih, le redki na prostem čez dan. Ponoči so se nekateri prebudili. Posoda, okna, vrata so motena; stene so prasketale. Občutek, kot da bi v stavbo udaril težak tovornjak. Stojoči avtomobili so se opazno zibali. |
| V. Zmerno | Občutili so ga skoraj vsi; mnogi so se prebudili. Nekaj posode, razbita okna. Prevračanje nestabilnih predmetov. Ure z nihalom se lahko ustavijo. |
| VI. Močna | Občutili so ga vsi, mnogi so bili prestrašeni. Nekaj težkega pohištva se je premaknilo; nekaj primerov padlega ometa. Škoda je bila majhna. |
| VII. Zelo močan | Poškodbe so zanemarljive pri dobro zasnovanih in zgrajenih stavbah; majhne do zmerne pri dobro zgrajenih običajnih stavbah; precejšnje poškodbe pri slabo zgrajenih ali slabo zasnovanih stavbah; nekateri dimniki so bili razbiti. |
| VIII. Huda | Majhna škoda v posebej zasnovanih zgradbah; precejšnja škoda v običajnih zgradbah z delnim zrušenjem. Velika škoda v slabo zgrajenih objektih. Padec dimnikov, tovarniških dimnikov, stebrov, spomenikov, zidov. Prevračanje težkega pohištva. |
| IX. Nasilni | Poškodbe so precejšnje pri posebej zasnovanih konstrukcijah; dobro zasnovane okvirne konstrukcije so izstopile iz navpičnice. Velika škoda v velikih stavbah, z delnim zrušenjem. Stavbe so se premaknile s temeljev. |
| X. Ekstremno | Nekaj dobro grajenih lesenih objektov je bilo uničenih; večina zidanih in okvirnih objektov je bila uničena s temelji. Prekrivljene ograje. |
| XI. Izjemno nevarno | Le malo (zidanih) struktur je ostalo ohranjenih, če sploh kakšna. Mostovi so uničeni. Široke razpoke v tleh. Podzemni cevovodi so popolnoma neuporabni. Zemeljski zdrsi in zdrsi tal v mehkih tleh. Močno upognjene tirnice. |
| XII. Katastrofalni | Skupna škoda. Valovi so vidni na zemeljskih površinah. Vidne črte in raven so izkrivljeni. Predmeti se dvignejo v zrak. |
Povezanost z velikostjo
| Magnituda | Tipična največja spremenjena |
| Pod 2.0 | I |
| 2.0 - 2.9 | II - III |
| 3.0 - 3.9 | III - IV |
| 4.0 - 4.9 | IV - V |
| 5.0 - 5.9 | V - VI |
| 6.0 - 6.9 | VI - VII |
| 7.0 - 7.9 | VII - VIII |
| 8.0 ali več | VIII ali višje |
Med magnitudo in jakostjo potresa obstaja povezava. Kljub temu, da ta povezava obstaja, je težko povezati eno z drugo: Ta povezanost je odvisna od več dejavnikov, kot so globina potresa, teren, gostota prebivalstva in škoda. Na primer, 19. maja 2011 je potres z magnitudo 0,7 v osrednji Kaliforniji v Združenih državah Amerike, globok 4 km, Geološki zavod Združenih držav Amerike (USGS) več kot 100 milj (160 km) od epicentra označil kot potres III jakosti (in II jakosti skoraj 300 milj (480 km) od epicentra), potres z magnitudo 4,5 v Salti v Argentini, globok 164 km, pa je bil I jakosti.
Majhna tabela je okvirno vodilo za stopnje po spremenjeni Mercallijevi lestvici intenzivnosti. Tukaj prikazane barve in opisna imena se razlikujejo od tistih, ki se uporabljajo na nekaterih zemljevidih potresov v drugih člankih. Vendar pa ne bo 100-odstotno točna.
Vprašanja in odgovori
V: Za kaj se uporablja Mercallijeva lestvica jakosti?
O: Mercallijeva lestvica jakosti se uporablja za merjenje jakosti potresov.
V: V čem se Mercallijeva lestvica razlikuje od Richterjeve?
O: Za razliko od Richterjeve lestvice Mercallijeva lestvica ne meri neposredno energije potresa. Potrese razvršča glede na njihove učinke in uničenje, ki ga povzročijo.
V: Kaj Mercallijeva lestvica opisuje, kadar je škoda majhna?
O: Kadar je škoda majhna, Mercallijeva lestvica opisuje, kako so ljudje čutili potres ali koliko ljudi ga je čutilo.
V: Zakaj negeologi pogosto uporabljajo Mercallijevo lestvico?
O: Negeologi pogosto uporabljajo Mercallijevo lestvico, ker ljudje lažje opišejo škodo, ki jo je povzročil potres, kot pa opravijo izračune za Richterjevo lestvico.
V: Kdo je prvotno razvil Mercallijevo lestvico in koliko stopenj je imela?
O: Giuseppe Mercalli je prvotno razvil Mercallijevo lestvico z desetimi stopnjami.
V: Kdo je Mercallijevo lestvico razširil na dvanajst stopenj?
O: Adolfo Cancani je Mercallijevo lestvico razširil na dvanajst stopenj.
V: Kaj je Mercalli-Cancani-Siebergova lestvica in Mercalli-Wood-Neumannova lestvica?
O: Lestvica Mercalli-Cancani-Sieberg je drugo ime za Mercallijevo lestvico intenzivnosti, medtem ko se lestvica Mercalli-Wood-Neumann nanaša na angleški prevod Mercallijeve lestvice, ki sta ga naredila Harry O. Wood in Frank Neumann. Charles Francis Richter je prav tako uredil Mercallijevo lestvico in pozneje razvil Richterjevo lestvico.
