Scrivo questo post per mettere un po' di chiarezza su come viene indicata l'intensità delle onde sismiche, ormai "quasi" entrate a far parte del vivere quotidiano, grazie alle app per smartphone che ci informano in tempo reale dei terremoti che vengono registrati dal nostro organismo principale di sorveglianza, l'INGV.
Talvolta è capitato che dopo un terremoto venisse pubblicata una certa Magnitudo, ricavata dai valori rilevati dai sismografi della rete nazionale per poi modificarne leggermente il valore; l'ultimo caso proprio per il sisma principale del 23 gennaio 2015 sull'Appennino tosco-emiliano in cui un valore di 4,1 è stato modificato in 4,3. In questa occasione è cambiata l'unità di misura utilizzata poiché non esiste una sola "Magnitudo" e vi sono alcune differenze fra i vari tipi.
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| Esempio di sismogramma prodotto dal sismografo dell'Università di Firenze |
Cosa si intende per Magnitudo
Innanzitutto è bene precisare che il concetto di Magnitudo è stato introdotto da Richter nel 1935 per esprimere l'intensità di un terremoto in termini di scientifici ovvero attraverso una grandezza misurabile con strumenti, quindi non soggetta a parametri soggettivi come ad esempio la Scala Mercalli che si basa sull'entità dei danni (quindi variabile rispetto alle tecniche di costruzione degli edifici e delle opere urbanistiche in genere).
Magnitudo Locale (Ml)
Introdotta sempre da Richter, è la più diffusa e indica il rapporto fra l'ampiezza del segnale registrato da un sismografo e un segnale standard, rappresentato dalla traccia di 0,001 mm registrata da uno strumento specifico (sismografo orizzontale a torsione del tipo Wood-Anderson) in occasione di un terremoto con epicentro distante 100 km. Questo rapporto, espresso come logaritmo, ha permesso la costruzione di quella che viene conosciuta comunemente come la Scala Richter. Alla base vi è la Magnitudo 0, ovvero un terremoto con ampiezza registrata pari a quella standard; se l'ampiezza fosse inferiore avremmo quindi una magnitudo negativa. Siccome quello che viene messo in relazione è un valore di ampiezza registrata da un sismografo, non abbiamo una misura diretta dell'energia rilasciata durante il sisma ma essa è proporzionale all'ampiezza del segnale registrato elevata alla 3/2: in parole semplici, un sisma di Magnitudo 4 rilascia un'energia 31,6 volte più potente di uno di Magnitudo 3 e 998,56 volte (31,6 * 31,6) di uno di Magnitudo 2; quindi si eleva il valore di 31,6 a una potenza pari la differenza di Magnitudo interessata. Per rendere questo concetto più semplice da capire, viene fatta un' equivalenza fra Magnitudo e quantità di TNT necessaria per riprodurre lo stesso effetto, qui di seguito riporto la tabella presente anche su Wikipedia. A titolo di esempio è bene ricordare che la quantità di TNT rilasciata dalla bomba atomica di Hiroshima corrisponde a un sisma di Magnitudo fra il 4 e il 5...
| Magnitudo | TNT equivalente | Frequenza |
|---|---|---|
| 0 | 1 chilogrammo | circa 8 000 al giorno |
| 1 | 31,6 chilogrammi | |
| 1,5 | 178 chilogrammi | |
| 2 | 1 tonnellata | circa 1 000 al giorno |
| 2,5 | 5,6 tonnellate | |
| 3 | 31,6 tonnellate | circa 130 al giorno |
| 3,5 | 178 tonnellate | |
| 4 | 1 000 tonnellate | circa 15 al giorno |
| 4,5 | 5 600 tonnellate | |
| 5 | 31 600 tonnellate | 2-3 al giorno |
| 5,5 | 178 000 tonnellate | |
| 6 | 1 milione di tonnellate | 120 all'anno |
| 6,5 | 5,6 milioni di tonnellate | |
| 7 | 31,6 milioni di tonnellate | 18 all'anno |
| 7,5 | 178 milioni di tonnellate | |
| 8 | 1 miliardo di tonnellate | 1 all'anno |
| 8,5 | 5,6 miliardi di tonnellate | |
| 9 | 31,6 miliardi di tonnellate | 1 ogni 20 anni |
| 9,5 | 178 miliardi di tonnellate | |
| 10 | 1000 miliardi di tonnellate | sconosciuto |
Magnitudo momento (Mw)
E' stata introdotta negli anni '70 per ottenere una stima dell'intensità di un terremoto. All'ampiezza del segnale registrato dal sismografo vengono aggiunti parametri geologici quali il prodotto tra area di faglia, dislocazione e la resistenza delle rocce, ovvero il momento sismico in termini di lavoro come grandezza fisica (Newton x metro). E' un procedimento analitico complesso ma in caso di forti terremoti è più preciso della Magnitudo locale (che viene indicata inizialmente perché più veloce da determinare, salvo poi essere sostituita da un valore più preciso).
Magnitudo delle onde di volume (Mb)
Sono le onde primarie o onde P, le prime e le più veloci, quindi generalmente sono le prime ad essere rilevate dai sismografi. Sono utilizzate per avere un'idea immediata dell'intensità di un terremoto avvenuto a grande distanza ma presentano il problema di andare "a saturazione" per valori di magnitudo pari o superiori a 6, tendendo a un valore costante anche in caso di terremoti più intensi.
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| Rappresentazione delle onde P. |
Magnitudo delle onde di superficie (Ms)
Sono le onde cosiddette di Rayleigh e sono caratterizzate per propagarsi essenzialmente sulla superficie della crosta terrestre con un moto rotatorio simile alle onde del mare (hanno un movimento retrogrado). La loro misurazione è uno standard in Cina per la classificazione dei terremoti.
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| Rappresentazione delle onde di Rayleigh. |
