LE SCALE SISMICHE*
A seguire, elencheremo le informazioni fondamentali sulle più comuni scale sismiche spesso interpretate in maniera errate e confuse tra loro.
La Scala Mercalli
Nel 1902, Don Giuseppe Mercalli, propose una scala – la scala Mercalli – successivamente modificata con il nome di scala MCS (Mercalli, Cancani, Sieberg). Essa si basa sugli effetti macroscopici su cose e territorio nonché sui fenomeni avvertiti dalle persone. E’ una scala fenomenologica e non fornisce precise informazioni sulla reale energia dissipata dal terremoto. Un terremoto con epicentro molto profondo -a pari energia- produce molti meno danni di un terremoto superficiale e il grado Mercalli corrispondente ai due eventi sarà molto diverso. Inoltre un terremoto localizzato in mare o in un deserto non produrrà effetti in superficie classificabili in base alla scala Mercalli. Questa scala però, non è stata abbandonata in quanto utile a misurare il risentimento macrosismico di un terremoto ed evidenziare le zone ove questo è stato maggiormente risentito attraverso le segnalazioni pervenute dagli osservatori sismici.
| Descrizione della scala Mercalli modificata MCS per gli effetti di un terremoto sisma | ||||||||||||
| Grado | Effetti sulle Persone e sul territorio | |||||||||||
| I | Strumentale, avvertito solo dai sismografi | |||||||||||
| II | Scossa leggerissima, avvertito solo da persone a riposo e solo nei piani superiori delle case. gli oggetti sospesi esilmente possono oscillare | |||||||||||
| III | Scossa leggera, percepita nelle case in orario diurno, soprattutto ai piani alti degli edifici. Vibrazioni come al passaggio di autocarri leggeri. Stime della durata. Talora non riconosciuto come terremoto. | |||||||||||
| IV | Scossa di media intensità, percepita da molte persone nelle case in orario diurno, e da qualche persona anche all’aperto. Di notte alcune persone vengono svegliate. Oggetti sospesi oscillano notevolmente. Vibrazioni come al passaggio di autocarri pesanti. Oscillazione di automezzi fermi. Tintinnio di vetri e di vasellame. Tra IV e V grado cominciano ad essere avvertiti scricchiolii di strutture in legno. | |||||||||||
| V | Scossa forte, percepita praticamente da tutti. Di notte molte persone vengono svegliate. Oggetti instabili rovesciati. Rovesciamento di liquidi in recipienti. Oscillazioni di porte che si aprono e si chiudono. Movimento di imposte e quadri. Arresto, messa in moto, cambiamento del passo di orologi a pendolo. A volte scuotimento di alberi e crepe nei rivestimenti. | |||||||||||
| VI | Scossa molto forte, percepita da tutti con spavento e fuga all’esterno. Barcollare di persone. Rottura di vetrine, piatti, vetrerie. Caduta dagli scaffali di soprammobili e libri e di quadri dalle pareti. Screpolature di intonaci deboli. Suono di campanelle, stormire di alberi e cespugli. | |||||||||||
| VII | Scossa fortissima. Difficile stare in piedi. Avvertita da conduttori di automezzi. Tremolio di oggetti sospesi. Danni ai mobili e alle murature composte da malte povere. Rottura di comignoli, caduta di tegole, cornicioni, parapetti e ornamenti architettonici. Formazione di onde sugli specchi d’acqua, intorbidimento di acque. Forte suono di campane. Piccoli smottamenti in depositi di sabbia e ghiaia. | |||||||||||
| VIII | Scossa rovinosa. Lievi danni anche a strutture antisismiche, danni parziali a costruzioni ordinarie, caduta di ciminiere, monumenti, colonne, ribaltamento di mobili pesanti, cambiamento di livello nei pozzi. Rottura di rami d’albero e di palizzate. crepacci nel terreno e su pendii ripidi. | |||||||||||
| IX | Scossa disastrosa. Danni anche a strutture antisismiche, perdita di vertivcalità di strutture portanti ben progettate. Edifici spostati rispetto alle fondazioni. Fessurazione del suolo e rottura di cavi e tubazioni sotterranei. Panico generale. Nelle aree alluvionali espulsione di sabbia e fango. | |||||||||||
| X | Scossa disastrosissima. Distruzione della maggior parte delle strutture in muratura. Notevole fessurazione del suolo; rotaie piegate; frane notevoli in argini fluviali o ripidi pendii. Distruzione di alcune robuste strutture in legname e ponti. Gravi danni a dighe, briglie e argini | |||||||||||
| XI | Scossa catastrofica. Poche strutture in muratura restano in piedi, distruzione di ponti, ampie fessure nel terreno, condutture sotterranee fuori uso. Sprofondamenti e slittamenti del terreno in suoli molli. Rotaie fortemente deviate. | |||||||||||
| XII | Scossa molto catastrofica. Distruzione pressoché totale, distruzione delle linee di vista e di livello, oggetti lanciati in aria, onde sulla superficie del suolo, spostamento di grandi masse rocciose. | |||||||||||
La Magnitudo Richter
Nel 1930 il sismologo Charles Richter, interessato a catalogare i terremoti della California mise a punto la scala Richter; una scala che misurava l’intensità dei sismi. Inizialmente fu sviluppata su un sismografo a torsione detto: Wood-Anderson, periodo 0.8sec rappresentativo di tutti i sismografi a breve periodo (10Hz-1Hz) utilizzati per registrare terremoti locali o regionali.
La scala Richter confronta il logaritmo in base 10 dell’ampiezza della traccia sul sismografo (corretta per l’attenuazione dovuta alla distanza) con il logaritmo in base 10 dell’ampiezza di un evento standard. Come evento standard (Magnitudo=0) Richter prese un sisma distante 100 Km capace di produrre una traccia da 1mm sul suo sismogramma. All’aumento di un grado della Magnitudo Richter corrisponde un fattore 10 nello spostamento del suolo.
La Magnitudo Richter fornisce anche una stima dell’energia rilasciata dal sisma. All’aumento di un grado della Magnitudo Richter corrisponde un fattore 32 in energia (ovvero un fattore circa 1000 ogni due gradi).
Ad esempio: un sisma di magnitudo 5 è 1000 volte più intenso di un sisma di magnitudo 3.
Oltre la magnitudo, l’ampiezza massima del terremoto tende a restare costante mentre aumenta soprattutto la sua durata. In tali situazioni la scala Richter non descrive più bene i terremoti ed arriva a saturazione attorno a 7.
Per i terremoti più intensi si usa normalmente la Magnitudo di momento sismico. La Magnitudo Richter si misura sulle componenti orizzontali del movimento del suolo, effettuando una media delle massime ampiezze (di solito le onde S, le più intense sul sismogramma a corto periodo) di spostamento N-S ed E-W.
Il calcolo della magnitudo Richter implica una correzione per la distanza che può variare per ogni direzione e profondità di provenienza del sisma, una singola stazione è in grado di fornire solo un valore di Magnitudo approssimativo.
Inoltre, basandosi sulle onde S, la magnitudo Richter è utilizzabile solo per terremoti con distanze inferiori a 500-1000 Km dalla stazione.
| Equivalenza dell’Energia liberata dal sisma (Richter) e possibili effetti all’epicentro (scala Mercalli) | ||||||||||||
| Magnitudo Richter | Esplosione equivalente | Scala Mercalli | ||||||||||
| 0 | 0.5 Kg TNT | I | ||||||||||
| 1 | 15 Kg TNT (scontro camion di 2 tonnellate a 100 Km/h) | I | ||||||||||
| 2 | 500 Kg TNT (mina media di una cava) | I-II | ||||||||||
| 3 | 15 Tonnellate TNT | III-IV | ||||||||||
| 4 | Atomica di Hiroshima oppure energia di un Uragano | V | ||||||||||
| 5 | 20 Chilotoni (1 Kton=1000 Tonnellate di TNT). | VI-VII | ||||||||||
| 6 | Bomba all’idrogeno | VIII-IX | ||||||||||
| 7 | 20 Megatoni. | X-XI | ||||||||||
| 8 (Mw) | 1000 bombe atomiche all’idrogeno | XII | ||||||||||
| 9 (Mw) | Energia consumata negli USA in 1 mese | XII | ||||||||||
Magnitudo Mw – Momento sismico
La Magnitudo del Momento sismico Mw (w = mechanical work) è stata sviluppata nel 1979 da Hiroo Kanamori, geofisico e sismologo giapponese, ed è legata all’energia totale sviluppata dal sisma. Non può essere calcolata da una sola stazione sismica. Coincide con la scala Richter per valori ML inferiori a 5 ma non satura e può rappresentare i terremoti di qualunque intensità. E’ pertanto la scala con cui vengono classificati gli eventi più intensi.
Il numero totale dei terremoti in un anno nel mondo dipende dalla magnitudo Mw.
I terremoti con Mw > 9 sono circa 1 all’anno
I terremoti con Mw tra 7 e 8 sono in media 17 all’anno
I terremoti con Mw tra 6 e 7 sono in media 134 all’anno
I terremoti con Mw tra 5 e 6 sono in media 1300 all’anno
Esempi di eventi noti sul territorio italiano sono:
Avezzano (Marsica) 1915 Mw 7.0
San Giuliano di Puglia (Molise) 2002 Mw 5.4
L’Aquila 2009 Mw 6.3
