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Scala Richter: equivalenza Magnitudo e TNT

Scala Richter e comparazione magnitudo e cariche di tritolo (TNT). Il sistema Mercalli la differenza tra le due scale

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Charles Francis Richter
La magnitudo (detta anche magnitudine o livello) si definisce come il rapporto tra la grandezza in esame e una grandezza campione a essa omogenea, misurato su scala logaritmica. Si noti come nel rapporto, essendo le grandezze in questione omogenee, la loro unità di misura si elida e perda quindi importanza ai fini della misurazione stessa. Essa non va dunque confusa con l’intensità, ovvero il rapporto tra potenza e superficie di applicazione, in quanto la magnitudo è espressa con un numero puro (adimensionale), che non ha dunque nessuna unità di misura.

Le scale come la Rossi-Forel e la Mercalli sono usate invece per descrivere gli effetti del terremoto, osservabili sulla superficie terrestre, i quali dipendono dalle condizioni locali (presenza e tipo di costruzioni, distanza dall’epicentro, andamento del basamento roccioso, e natura e spessore della coltre superficiale su cui poggiano gli edifici, ecc.). Per esempio, un terremoto di uguale magnitudo può avere effetti diversi se avviene in pieno deserto (dove può non essere avvertito da nessuno), oppure in un centro abitato (dove può provocare danni e vittime).

Eventi con magnitudo di 4,5 o superiore sono abbastanza forti da essere registrati dai sismografi di tutto il mondo. I terremoti più potenti registrati sono di magnitudo 8 o 9 e avvengono con frequenza di circa uno all’anno. Il più grande mai registrato si verificò il 22 maggio 1960 in Cile ed ebbe una magnitudo MW di 9,5.

L’energia rilasciata da un terremoto, a cui è strettamente correlato il suo potere distruttivo teorico, è proporzionale all’ampiezza di oscillazione elevata a {\displaystyle 3/2}. Quindi, in termini di energia rilasciata, una differenza di magnitudo pari a 1,0 è equivalente a un fattore 31,6 ({\displaystyle =({10^{1,0}})^{(3/2)}} ), mentre una differenza di magnitudo pari a 2,0 è equivalente a un fattore 1000 ({\displaystyle =({10^{2,0}})^{(3/2)}} ). Una magnitudo 4,0 è quindi pari a 1000 volte quella di una magnitudo 2,0. Per inciso, una magnitudo 4,0 è analoga all’esplosione nel raggio di 100 km di una piccola bomba atomica (1000 tonnellate di tritolo), inferiore a quella della bomba di Hiroshima (pari a circa 13 000 tonnellate di TNT, 55 TJ). Un raddoppio dell’energia rilasciata è rappresentato da un aumento di magnitudo pari a 0,3 [Per verificarlo basta elevare 10 alla potenza delle due magnitudo da confrontare, es. la magnitudo 6,3 è circa il doppio della magnitudo 6,0, la verifica per questo esempio è 10**6,3/10**6,0 = 1,995, ovvero circa 2].

Confronto con la Scala Mercalli

Mentre la scala Mercalli valuta l’intensità del sisma basandosi sui danni generati dal terremoto e su valutazioni soggettive, la magnitudo Richter tende a quantificare l’energia sprigionata dal fenomeno sismico su base puramente strumentale. La magnitudo Richter è stata definita per non dipendere dalle tecniche costruttive in uso nella regione colpita.

La scala Mercalli valuta solamente gli effetti dei danni di un terremoto in base all’intensità, dal valore minimo di I grado fino alla distruzione totale di XII grado. La scala Richter invece misura la magnitudo locale, ottenuta dall’ampiezza massima delle oscillazioni registrate da un sismometro standard, il Woods-Anderson. La scala Richter risulta inefficace per magnitudo superiore a 9 gradi perché emettono frequenze più basse rispetto a 0,8 Hz.

Equivalenza magnitudo e TNT

Scala Richter
MagnitudoTNT equivalenteEnergiaFrequenzaEsempio
015 grammi63 kJCirca 8 000 al giorno
10,48 chilogrammi2 MJ
1,52,7 chilogrammi11 MJImpatto sismico della tipica piccola esplosione utilizzata nelle costruzioni
215 chilogrammi63 MJCirca 1 000 al giornoEsplosione della West Fertilizer Company
2,585 chilogrammi355 MJ
3477 chilogrammi2.0 GJCirca 130 al giornoAttentato di Oklahoma City, 1995
3,52,7 tonnellate11 GJDisastro di PEPCON, 1988
415 tonnellate63 GJCirca 15 al giornoGBU-43 Massive Ordnance Air Blast bomb
4,585 tonnellate355 GJ
5477 tonnellate2 TJ2-3 al giorno
5,52 682 tonnellate11 TJ
615 000 tonnellate63 TJ120 all’annoBomba atomica Little Boy sganciata su Hiroshima (~ 16 kt)
6,585 000 tonnellate354 TJ
7477 000 tonnellate2 PJ18 all’anno
7,52,7 milioni di tonnellate11 PJ
815 milioni di tonnellate63 PJ1 all’annoEvento di Tunguska
8,3550,5 milioni di tonnellate211 PJBomba Zar – l’arma termonucleare più grande mai testata. La maggior parte dell’energia è stata dissipata nell’atmosfera. La scossa sismica è stata stimata in 5,0-5,2
8,585 milioni di tonnellate355 PJ
9477 milioni di tonnellate2 EJ1 ogni 20 anni
9,15800 milioni di tonnellate3,35 EJCatastrofe di Toba 75 000 anni fa; il più grande evento vulcanico a noi noto
9,52,7 miliardi di tonnellate11 EJTerremoto del Cile del 1960
1015 miliardi di tonnellate63 EJSconosciuto
13476 880 miliardi di tonnellate2 YJImpatto della Penisola dello Yucatan in Messico (Cratere di Chicxulub) 65 milioni di anni fa





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Crediti :

Wikipedia

Detective presso Computer Crime Research Center. Investigazioni Roma. Ingegneria Elettronica e delle Telecomunicazioni Seminario Analisi del Crimine Violento Università di Roma

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