이 文書는 初期의 릭터 規模 外에 修正 및 變形하여 使用하고 있는 地震의 規模 單位에 關한 것입니다. 다른 뜻에 對해서는 地震 規模 文書를 參考하십시오.

릭터 規模 ( 英語 : Richter magnitude scale , (獨逸語 發音으로) 리히터 規模 ) ^[1] 或은 구텐베르크-릭터 規模 (Gutenberg-Richter scale) ^[2] 는 地震 의 規模 를 測定하는 그 尺度로 1935年 찰스 릭터 가 自身의 論文에서 "規模 尺度"(magnitude scale)라는 이름으로 처음으로 開發하였다. ^[3] 릭터 規模는 以後 改良되면서 局地 規模 (local magnitude scale), 簡單하게 略語로 ML 或은 M _L 이라고 부른다.

元來 릭터 規模는 여러 가지 短點 때문에 大部分의 地震 關聯 機關은 現在 地震의 規模를 表記하는 데 모멘트 規模 (M _w )와 같은 다른 類似한 地震 規模 尺度를 使用하고 있지만, 수많은 뉴스 미디어 媒體 等地에서는 如前히 다른 尺度로 測定한 地震의 規模를 "릭터 規模"로 言及하고 있다. ^[4] 모든 地震 規模는 最初로 만들어진 릭터 規模의 로그 스케일 方式을 그대로 따라가며, ^[5] 다른 地震 規模도 6이 元來의 릭터 (局地的) 規模 6이 나오게 거의 一致하도록 補正한다. ^[6] 地震마다 여러 差異點이 있기 때문에 릭터 規模가 로그 尺度를 使用하는 理由는 規模를 人間的인 範圍 內에서 쉽게 理解할 수 있기 위해 使用한다는 點을 理解해야 한다. ^[7]

開發 [ 編輯 ]

地震의 規模 尺度가 開發되기 前에는 地震의 剛한 程度나 그 "크기"를 測定하는 法은 地震의 震源 隣近에서 觀測한 振動의 强度를 老視-포렐 珍島 階級 과 같이 다양한 珍島 階級 으로 分類한 主觀的인 評價로만 測定할 수 있었다. ^[8] 여기서 地震의 '크기'란 地震의 影響을 받는 地域의 크기가 아닌 地震으로 放出된 에너지 의 量을 의미하며, 에너지가 剛한 地震은 地域의 地質學的 狀況에 따라 다르지만 더 넓은 地域에 影響을 미친다. ^[9] 1883年 존 밀네 는 큰 地震의 흔들림이 地球上에서 感知할 수 있는 一種의 波動을 일으킬지도 모른다고 推定했고, 1899年 E. 폰 레부어 派슈피츠는 獨逸 에서 當時 日本 帝國 도쿄 에서 일어난 地震의 地震波 를 觀測하였다. ^[10] 1920年代 海里 O. 우드 와 존 어거스트 앤더슨 은 地震의 흔들림을 記錄하는 最初의 實用的인 地震計 人 우드-앤더슨 비틀림 地震計 를 發明하였다. ^[11] 우드는 캘리포니아 工科大學校 와 카네기 科學硏究機關 의 後援으로 南部 캘리포니아 를 가로지르는 地震計 測定網을 構築하였다. ^[12] 또한 우드는 當時 젊은 새내기 硏究者였던 찰스 릭터 를 데려와 地震 發生 頻度를 測定하고 地震波를 發生시키는 地震의 眞員들을 찾아냈다. ^[13]

1931年 와다치 기요 는 日本에서 發生한 여러 强震을 震央 에서 다양한 거리에서 觀測된 흔들림의 振幅 을 보여주고 어떻게 測定했는지를 發表하였다. 기요는 震央과의 거리와 흔들림의 振幅을 로그 尺度로 表示하였고, 推定되는 地震의 規模와 大略的인 相關關係를 보여주는 一連의 上官曲線을 發見하였다. ^[14] 릭터는 이런 方法에서 나타난 여러 問題點을 解決하고 ^[15] 그의 同僚였던 베노 구텐베르크 가 蒐集한 地震 資料를 利用하여 亦是 비슷한 曲線을 만들고 이 曲線을 통해 다른 地震의 서로 '相對的인' 크기를 比較하는 데 使用할 수 있다는 點을 깨달았다. ^[16]

規模의 絶對 測定값을 세우기 위한 實用的인 尺度를 만들기 위해서는 追加的인 要素를 덧붙여야 했다. 于先 可能한 값의 範圍를 넓히기 위해 릭터는 구텐베르크가 提案한 로그 尺度를 使用했는데 여기서 各 段階는 天文學 者들이 恒星 의 밝기를 測定하는 데 使用하는 겉보기等級 과 비슷하게 規模 數字가 1이 올라가면 그 크기가 10倍 增加하는 式으로 開發하였다. ^[17] 둘째로 릭터는 規模0의 크기가 人間이 알아챌 수 있는 가장 작은 限界値와 비슷하게 짜여지길 願했다. ^[18] 셋째로 릭터는 우드-앤더슨 비틀림 地震計를 地震 規模를 測定하는 標準 地震計로 設定하였다. 릭터는 規模를 震央에서 約 100 km(62 마일) 거리 떨어진 곳에서 測定한 " 마이크로미터 單位의 最大 地震波 振幅의 로그"로 定義하였다. 릭터의 規模에 따르면 規模0의 地震은 우드-앤더슨 비틀림 地震計 로 測定한 地震波의 最大 振幅이 1 마이크로미터(1 μm, 0.001 mm)일 때로 定義하였다. ^[19] 마지막으로 릭터는 200 km 未滿의 距離에서 ^[20] 地震波의 減衰 程度가 特定 地域의 地質學的 構造와 特性에 剛한 影響을 받는다는 것을 밝혀내고 ^[21] 距離에 따른 規模 步旌表를 開發하였다. ^[22]

1935年 릭터가 이러한 規模 尺度를 처음으로 發表했을 땐 海里 우드의 提案에 따라 單純하게 그냥 "規模" 尺度라고 불렀다. ^[23] "릭터 規模"라는 말은 페리 바이얼리가 言論과의 인터뷰에서 尺度는 릭터가 開發했으며 "그의 이름을 따라 불러야 한다"며 말한 것에서 由來되었다. ^[24] 1956年 구텐베르크와 릭터는 如前히 그냥 '規模'라고만 불렀지만 둘이 開發한 또 다른 地震의 規模 尺度인 表面波 規模 (M _S )와 實體波 規模 (M _B )와 區分하기 위하여 M _L 이라는 弱者와 함께 "국紙 規模"로도 言及하기 始作했다. ^[25]

說明 [ 編輯 ]

릭터 規模는 1935年 "캘리포니아 南部에 있는 地球 遲刻 과 맨틀 의 減衰 特性을 反映한" 特定 狀況과 道具에서 定義된 規模 尺度이다. ^[26] 여기서 使用한 '特定 道具'는 一定 以上의 剛한 地震일 境遇 飽和 現象이 發生해 더 높은 規模값을 使用할 수 없다는 問題點이 發生한다. ^[27] 이 때문에 릭터 規模는 1979年 開發된 모멘트 規模 (M _w )로 代替되었으나 릭터 規模로 適切하게 測定된 地震의 境遇 릭터 規模와 모멘트 規模의 값은 거의 同一하다. ^[28] 現代에 測定된 大部分의 地震은 모멘트 規模로 크기를 測定하지만, 릭터 規模가 無意味해지는 規模 6.5-7.0 以上의 地震에서도 言論 等地에서는 릭터 規模를 쓰지 않은 規模도 "릭터 規模"라는 單語로 表記하고 있다. ^[4]

릭터 規模나 모멘트 規模는 地震으로 放出되는 에너지를 測定하는 尺度이지만, 또 다른 尺度인 修正 메르칼리 珍島 階級 과 같은 珍島 階級 은 地震計로만 感知할 수 있는 地震에서부터 災殃的인 被害를 부르는 地震까지 地震의 被害와 影響에 따라 分類하는 尺度이다. 地震으로 放出한 에너지와 그 影響이 恒常 같은 것은 아니다. 特히 局地的으로 地震의 進度는 地震의 規模 外에도 여러 要因에 따라 달라질 수 있는데 가장 重要한 要素 中 하나는 地盤의 條件이다. ^[29] 例를 들어 干拓地 같이 地盤이 무른 흙이 두껍게 쌓인 層은 地震波를 增幅시킬 수 있으며 堆積盆地 의 境遇 地震波로 地盤이 共鳴하여 더 오랫동안 흔들릴 수 있다. 例를 들어 1989年 로마프리타 地震 當時 地震의 被害가 第一 컸던 地域은 震源에서 100餘 km가 떨어진 샌프란시스코 마리나區 였다. ^[30] 그 理由로는 샌프란시스코灣 南쪽을 지나는 地震波가 샌프란시스코 와 오클랜드 를 지나는 地球 知覺의 基盤巖 에서 反射해서 增幅되었기 때문이었다. 이렇듯 地域의 地質 構造에 따라 地震波가 斷層을 타서 넘어가거나 反射되는 等으로 넘어가면서 增幅되기 때문에 規模나 震源으로부터 距離에 進度가 完璧하게 線型關係를 가지는 것은 아니다. ^[31]

릭터 規模는 各 地方과 地域의 地震觀測所에서 大部分 規模의 地震을 觀測할 때 使用하는 尺度이다. 全 世界的으로 큰 規模의 地震인 境遇에는 大部分 모멘트 規模나 一部 表面波 規模 를 使用하기도 한다. 모멘트 規模를 除外하면 大部分의 規模 尺度는 큰 地震에서 '飽和 現象'을 보이는데, 이는 規模를 測定하는 데 基準으로 使用하는 地震波의 波長이 地震으로 破裂되는 길이보다 더 짧은 地震波 波長(短週期 地震波)를 基準으로 測定하기 때문이다. 이러한 高周波, 卽 短週期 地震波는 全體 單層破裂을 分析하기에는 매우 짧고 모자르다. 이 때문에 릭터 規模의 有效 最大 規模는 M _L 7 程度이며, ^[32] 表面波 規模의 境遇에는 M _S 8.5 程度까지가 最大 上限값이다. ^[33]

地震 發生時 放出되는 에너지는 그것의 破壞力과도 密接한 關係가 있는데, 이때 發生하는 振幅의 3 ⁄ 2 제곱만큼 커진다. 그래서 릭터 規模가 1.0 만큼 差異나게 되면, 放出되는 에너지는 ${\displaystyle 31.6\left(=\left({10^{1.0}}\right)^{\frac {3}{2}}\right)}$ 倍만큼 커지게 되고, 릭터 規模가 2.0 差異를 보이면 ${\displaystyle 1000\left(=\left({10^{2.0}}\right)^{\frac {3}{2}}\right)}$ 배의 에너지가 放出된다는 뜻이다. ^[34] 放出되는 에너지의 크기를 알아보기 便하게 31.6 代身 32로 半올림 表記하기도 한다.

릭터 規模 [ 編輯 ]

어떠한 地震의 릭터 規模는 地震計 에 記錄된 地震波 의 波動의 振幅에 로그函數 를 씌운 값으로 決定된다. 여기에 다양한 地震計와 地震의 震源地 사이 거리 變化를 報償하기 위해 여러 補正치가 追加된다. 릭터가 發明한 元來의 公式은 아래와 같다. ^[35]

${\displaystyle M_{\mathrm {L} }=\log _{10}A-\log _{10}A_{\mathrm {0} }(\delta )=\log _{10}[A/A_{\mathrm {0} }(\delta )],\ }$

여기서 A 는 우드-앤더슨 地震計의 最大 振幅이며 實證函數 A ₀ 는 觀測所와 震源 距離 人 ${\displaystyle \delta }$에만 依存한다. 實際로 모든 地震計의 判讀치는 各 地震計別로 補正値를 使用한 後 平均化하여 릭터 規模를 計算한다. ^[35]

規模 M4.5 以上의 地震은 觀測所가 地震의 暗營대 에 있지 않는 以上 全 世界 어디에서나 地震計로 觀測할 수 있을 만큼 强力하다. ^{[36] [37] [38]}

아래의 票는 震源地 바로 隣近에서 發生한 다양한 規模의 地震이 끼치는 影響에 對해 說明하는 內容이다. ^[39] 規模에 따른 被害程度는 一般的인 境遇에 따른 說明으로 地震의 震度 外에도 震央 과의 距離, 震央 아래 震源까지의 깊이, 震央의 位置, 地質 條件에 따라 震度와 被害 影響이 달라지므로 注意해야 한다. ^[40]

每年 全 世界에서 數百萬 會議 작은 地震이 發生하는데, 이는 한 時間마다 數百 會議 地震이 일어나는 程度와 비슷한 頻度이다. ^[43] 하지만 規模 9街 넘는 超巨大地震의 境遇 平均的으로 1年에 1回 일어날까 말까 할 程度로 매우 적은 頻度로 發生한다. ^[43] 人類 歷史上 記錄된 가장 큰 規模의 地震은 1960年 5月 22日 칠레 에서 일어난 모멘트 規模 M _w 9.5의 1960年 발디비아 地震 이다. ^[44]

地震學者人 수잔 호프는 規模 10의 地震이 地球의 地殼에서 發生할 수 있는 大略的인 上限값으로, 알려진 가장 큰 連續的인 單層대인 아메리카 의 太平洋 沿岸 地域을 따라 全部 斷層이 움직일 境遇 이 程度 規模라고 主張했다. ^[45] 日本 도호쿠 大學 의 硏究에서는 日本 海溝 에서 쿠릴-캄차카 海溝 까지 總 3,000 km 길이의 斷層이 單番에 60 m 程度 單層 破壞될 境遇 規模 10의 地震이 發生할 수 있다고 發表했다. 이러한 地震은 땅이 흔들리는 동안 海岸에 쓰나미 가 덮치는 等 最大 1時間 동안 紙面이 흔들릴 것이며 이런 種類의 地震은 萬若 發生한다면 大略 1萬年에 1番 꼴로 發生하는 地震일 것으로 推定된다. ^[46]

規模 計算 經驗式 [ 編輯 ]

아래의 릭터 規模 經驗式은 릭터가 처음 세웠던 릭터 標準 地震( ${\displaystyle M_{\mathrm {L} }=0}$, ${\displaystyle A=0.001\mathrm {mm} }$, ${\displaystyle D=100\mathrm {km} }$)에 基盤한 步旌表를 利用해 세운 릭터 規模 公式을 他 地域에서도 비슷한 값이 나오도록 補正한 式이다. 아래의 式에서 ${\displaystyle \textstyle \Delta }$는 震央 中心과 地震計와의 距離이다.

• 릴리의 經驗式은 아래와 같다.

${\displaystyle M_{\mathrm {L} }=\log _{10}A-2.48+2.76\log _{10}\Delta }$

여기서 ${\displaystyle A}$는 0.8 Hz의 P派 地震波의 마이크로미터 單位 振幅이다.

• 라흐르(1980년)의 經驗式은 아래와 같다. ^[47]

거리 ${\displaystyle D}$가 200 km 以下인 境遇

${\displaystyle M_{\mathrm {L} }=\log _{10}A+1.6\log _{10}D-0.15}$

距離가 200 km에서 600 km 사이인 境遇

${\displaystyle M_{\mathrm {L} }=\log _{10}A+3.0\log _{10}D-3.38}$

여기서 ${\displaystyle A}$는 地震計의 信號 振幅(mm)이며, ${\displaystyle D}$는 km 單位의 震央과 地震計와의 距離이다.

• 비스트리처니(1958년)은 震源 中心 거리가 4˚에서 160˚ 사이에 接한 境遇 經驗式을 아래와 같이 提示했다. ^[48]

${\displaystyle M_{\mathrm {L} }=2.92+2.25\log _{10}(\tau )-0.001\Delta ^{\circ }}$

여기서 ${\displaystyle \tau }$는 表面波 의 持續 時間 (初)이며, ${\displaystyle \Delta }$는 角度이다. 이 公式으로 測定할 境遇 "국紙 規模" M _L 은 거의 大部分 M5에서 M8 사이로 計算된다.

• 쓰무라의 經驗式은 아래와 같다. ^[48]

${\displaystyle M_{\mathrm {L} }=-2.53+2.85\log _{10}(F-P)+0.0014\Delta ^{\circ }}$

여기서 ${\displaystyle F-P}$는 總 振動 持續 時間(初)이다. 이 公式으로 測定할 境遇 局地 規模 M _L 銀은 主로 M3에서 M5 사이로 計算된다.

• 도쿄 大學의 쓰보이 敎授가 提示한 經驗式은 아래와 같다.

${\displaystyle M_{\mathrm {L} }=\log _{10}A+1.73\log _{10}\Delta -0.83}$

여기서 ${\displaystyle A}$는 地震計의 마이크로미터 單位 最大 振幅이다.

같이 보기 [ 編輯 ]

• 모멘트 規模
• 地震 規模
• 珍島 (地震)

各州 [ 編輯 ]

參考 文獻 [ 編輯 ]

外部 링크 [ 編輯 ]

• Seismic Monitor ? IRIS Consortium
• USGS Earthquake Magnitude Policy (implemented on January 18, 2002) ? USGS
• Perspective: a graphical comparison of earthquake energy release ? Pacific Tsunami Warning Center