הצגת המקור של הדף "סולם ריכטר"

'''סולם ריכטר''' הוא [[סולם סייסמי#סולמות עוצמה|סולם מדידה]] לגודלה ("מגניטודה" בלעז) של [[רעידת אדמה]]. נהוג לתאר רעידות אדמה לפי סולם ריכטר כאשר פונים לציבור הרחב, אף שכבר אינו בשימוש על ידי [[סייסמולוג]]ים. סולם זה מתאים למדידת גודל רעידת אדמה בהיקף מקומי, וכיום משתמשים סייסמולוגים ב[[סולם מגניטודה לפי מומנט]], הנחשב מדויק יותר ואינו מוגבל לנתונים מקומיים בלבד.

== הסולם ושיטת המדידה ==
[[קובץ:CharlesRichter.jpg|ממוזער|צ'ארלס ריכטר בערוב ימיו.]]
סולם ריכטר פותח בשנת [[1935]] על ידי ה[[פיזיקאי]] [[צ'ארלס ריכטר]] (Charles Francis Richter) בשיתוף עם [[בנו גוטנברג|בֶּנוֹ גוטנברג]]{{אנ|Beno Gutenberg}}, שניהם מ[[המכון הטכנולוגי של קליפורניה]] (קאלטק)<ref>{{צ-מאמר|מחבר=Richter, F., C., 1935|שם=An Instrumental Earthquake Magnitude Scale|כתב עת=Bulletin of the Seismological Society of America|כרך=25 : pp. 1-32.|קישור=https://web.archive.org/web/20180710125050/https://authors.library.caltech.edu/47921/1/1.full%20(1).pdf}}</ref>{{הערה|{{צ-מאמר|מחבר=Ellsworth, William L.|שם=The Richter Scale ML|כתב עת=The San Andreas Fault System, California|שנת הוצאה=1991|עמ=177|doi=10.3133/pp1515|קישור=http://dx.doi.org/10.3133/pp1515}}}}.

סולם ריכטר מציג את גודלן של רעידות אדמה ב[[סקאלה לוגריתמית]] (לפי בסיס <math>\ 10^{3/2} \approx 31.6</math>). הדרגה בסולם ריכטר היא מדד יחסי של כמות האנרגיה שהשתחררה במוקד רעידת האדמה, בדומה למדידת [[דציבל]]. כלומר, רעידת אדמה שדרגתה 7 בסולם ריכטר גדולה פי 30 מזו של רעידת אדמה שדרגתה 6 מבחינת כמות האנרגיה שהשתחררה במוקד{{ביאור|לעומת זאת, גובה המשרעת (אמפליטודה) המקסימלית בסייסמוגרמה של הרעידה בגודל 7, תהיה גדולה פי 10 מגובה המשרעת המקסימלית רעידה בגודל 6. כלומר לעניין האמפליטודות מדובר בסולם לוגריתמי שהבסיס שלו הוא 10.}}. הצורך בסקאלה לוגריתמית נובע מכך שגודלה של רעידת האדמה החזקה ביותר שנמדדה (9.5 בסולם ריכטר) גדולה פי 1,600,000,000 מזו של רעידה במגניטודה 0{{ביאור|דרגה 0 (אפס) בסולם היא דרגת רעידת האדמה שריכטר בחר כנקודת הייחוס (כמו שצלזיוס בחר את נק' קפיאת המים). כיום הסייסמוגרפים מצוידים במגברים גדולים, ובנוסף מפעילים במדידה שיטת Coda שמאפשרת למדוד רעידות אדמה חלשות ביותר שציונן בסולם ריכטר שלילי.}}.
הבסיס למדידה הוא תנודה של [[סייסמוגרף]] (מסוג מסוים) במרחק של 100 ק"מ ממוקד הרעש. מגניטודה של 0.0 בסולם ריכטר היא תנודה של אלפית מיקרון; מגניטודה של 1.0 היא תנודה של מאית מיקרון; מגניטודה של 2.0 היא תנודה של עשירית מיקרון; מגניטודה של 3.0 היא תנודה של [[מיקרון]] וכן הלאה. כאמור, כמות האנרגיה המשתחררת בין דרגה אחת לשנייה בסולם ריכטר שקולה לפי 30 מהדרגה הקודמת. לכל רעידת אדמה מגניטודה אחת בלבד והיא תמיד מתייחסת רק למוקד הרעש. לסולם ריכטר אין סף עליון תאורטי, ואין סף תחתון{{ביאור|מכיוון שריכטר בחר את נקודת האפס של הסולם כזו שמתארת את כמות האנרגיה שהשתחררה במוקד הרעידה הסטנדרטית שבחר (כמו האפס בסולם צלזיוס), הרי כמתואר לעיל, תמיד תוכל להיקלט רעידת אדמה החלשה יותר מהחלשה ביותר שנמדדה עדיה. כך גם לגבי הסף העליון. ברם, לגבי הסף העליון ניתן לומר שקרום כדור הארץ לא יוכל לאצור בתוכו כמות אנרגיה שתספיק לגרום לרעידת אדמה בגודל 10, משום שהאנרגיה תשתחרר הרבה לפני כן.}}.

[[קובץ:1889seismogram.jpg|ממוזער|הסייסמוגרמה של רעידת האדמה ביפן{{אנ|1889 Kumamoto earthquake}}, שנקלטה בגרמניה בשנת 1889.]]
לפני התפתחות סולם ריכטר, המדד היחיד לעוצמתה או ל"גודלה" של רעידת אדמה, הייתה הערכה סובייקטיבית של עוצמת הרעידה שנצפתה בסמוך למוקד רעידת האדמה. זו סווגה לפי סולמות [[עוצמה סייסמית]] שונים כמו [[סולם רוסי-פורל]]. בשנת [[1883 במדע|1883]] שיער ג'ון מילן שטלטולים של רעידות אדמה גדולות, עלולות ליצור גלים שניתן יהיה לזהות אותם ברחבי [[העולם|הגלובוס]], ובשנת [[1899 במדע|1889]] המדען ארנסט פון רובר פשוויץ{{אנ|Ernst von Rebeur-Paschwitz}}, שסייסמומטר שבנה בפוטסדאם לשם בדיקת [[גרביטציה]], קלט לראשונה בהיסטוריה רעידת אדמה רחוקה (ביפן){{אנ|1889 Kumamoto earthquake}}<ref>Rebeur-Paschwitz, 1989. Earthquake on April 17, 1889 in Japan. Nature, July, 25th, pp. 294-295. In: Schweitzer, J. German National, Report. Part A. [https://dgg-online.de/WordPress_01/wp-content/uploads/2015/06/Ch79-24CDpartA.pdf Early German Contributions to Modern Seismology], pp. 35-36</ref>. בשנות ה-20 הארי ווד וג'ון אנדרסון פיתחו את סייסמוגרף שנקרא [[סייסמומטר ווד-אנדרסון]], אחד המכשירים המעשיים הראשונים להקלטת גלים סייסמיים<ref>{{צ-ספר|מחבר=Hough, S. E. 2007,|שם=Richter's Scale: Measure of an Earthquake, Measure of a Man|מקום הוצאה=New Jersey|מו"ל=Princeton University Press (from now on: Hough, 2007): p. 59}}</ref>. לאחר מכן בנה ווד, בחסות [[המכון הטכנולוגי של קליפורניה]] ו[[מכון קרנגי למדע|מכון קרנגי]], רשת של סייסמוגרפים המשתרעת על פני דרום קליפורניה<ref>Hough 2007: p. 59</ref>. הוא גם גייס את צ'ארלס ריכטר הצעיר והלא ידוע אז, כדי למדוד את הסייסמוגרמות, ולאתר את רעידות האדמה שיוצרות את הגלים הסיסמיים<ref>Hough, 2007: p. 57, 116</ref>.

בשנת [[1931 במדע|1931]] הראה קיו וואדאטי{{אנ|Kiyoo Wadati}} כיצד מדד, עבור מספר רעידות אדמה חזקות ביפן, את משרעת הרעד שנצפתה במרחקים שונים מהמוקד. לאחר מכן הוא שרטט את הלוגריתם של המשרעת כנגד המרחק, ומצא סדרה של עקומות משרעת, שהראו מתאם גס עם גודלן המשוער של רעידות האדמה<ref>{{צ-מאמר|מחבר=Richter, F., C., 1935|שם=An Instrumental Earthquake Magnitude Scale|כתב עת=Bulletin of the Seismological Society of America|כרך=25 :(from now on: Richter, 1935) p.2.|קישור=https://web.archive.org/web/20180710125050/https://authors.library.caltech.edu/47921/1/1.full%20(1).pdf}}</ref>. ריכטר פתר כמה קשיים בשיטה זו<ref>Richter 1935: pp. 1-5.</ref> ולאחר מכן, באמצעות נתונים שנאספו על ידי עמיתו [[בנו גוטנברג]], הוא יצר עקומות דומות, ואישר שניתן להשתמש בהן כדי להשוות את המגניטודה היחסית של רעידות אדמה שונות<ref>Richter, 1935: pp. 2-3.</ref>.

כדי לייצר שיטה מעשית להקצאת מדד מוחלט של גודל, נדרשו פיתוחים נוספים. ראשית, כדי להקיף את הטווח הרחב של הערכים האפשריים, אימץ ריכטר את הצעתו של גוטנברג לסולם לוגריתמי, שבו כל צעד מייצג עלייה של פי עשרה בגודל (המשרעת), בדומה לסולם הגודל המשמש את האסטרונומים לבהירות הכוכבים. שנית, הוא רצה שגודל אפס יהיה סביב גבול התפיסה האנושית<ref>Richter 1935: p.14.</ref>. שלישית, הוא ציין את הסיסמוגרף של ווד-אנדרסון כמכשיר הסטנדרטי להפקת סייסמוגרמות. הגודל הוגדר אז כ"לוגריתם של המשרעת המקסימלית, מבוטאת במיקרונים", שנמדד במרחק של 100 ק"מ. הסולם כויל על ידי הגדרת זעזוע במגניטודה 0 ככזה שמייצר במרחק של 100 ק"מ משרעת מקסימלית של 1 מיקרון (1 מיקרון, או 0.001 מילימטרים) בסייסמוגרמה המתועדת על ידי סיסממטר פיתול של ווד-אנדרסון{{הערה|שם=Richter5|Richter 1935: p. 5.}}. לבסוף, ריכטר חישב טבלה של תיקוני מרחק<ref>Richter 1936: p.6, table 1.</ref>, בכך שבמרחקים של פחות מ-200 קילומטרים<ref>Richter 1935: p. 32.</ref> ההנחתה מושפעת מאוד מהמבנה והמאפיינים של הגאולוגיה האזורית{{הערה|שם=Richter5}}.

כאשר ריכטר הציג את הסולם שהתקבל ב-[[1935 במדע|1935]], הוא כינה אותו (כהצעת הארי ווד) פשוט סולם "מגניטודה"{{ביאור|בדיוק כפי שקרא לו בכותרת המאמר שלו מינואר אותה שנה:"An Instrumental Earthquake Magnitude Scale"}}. נראה ש"סולם ריכטר" מקורו כאשר פרי ביירלי{{אנ|Perry Byerly}} אמר לעיתונות כי הסולם הוא של ריכטר ו"צריך להתייחס אליו ככזה"<ref>Hough 2007: pp.123-124.</ref>. בשנת [[1956 במדע|1956]], [[בנו גוטנברג|גוטנברג]] ו[[צ'ארלס ריכטר|ריכטר]], בעודם עדיין מתייחסים ל"סולם גודל", כינו אותו "גודל מקומי", עם הסימול M<small>L</small>, כדי להבחין בין סולם גלי השטח(M<small>S</small>){{אנ|Surface-wave magnitude}} וסולם גלי הגוף(M<small>B</small>){{אנ|Surface-wave magnitude}} שפיתחו<ref>Gutenberg, B.; Richter, C., F., 1956. [https://typeset.io/pdf/earthquake-magnitude-intensity-energy-and-acceleration-t3el7tmm0i.pdf Earthquake magnitude, intensity, energy, and acceleration] (Second Paper). Bulletin of the Seismological Society of America, '''46''': pp. 105–145,</ref>.

מגניטודת רעידת אדמה לפי סולם ריכטר נקבעת מהלוגריתם של משרעת הגלים שנרשמו על ידי סייסמוגרפים{{ביאור|כלולות התאמות כדי לפצות על השונות במרחק בין הסיסמוגרפים השונים לבין מוקד רעידת האדמה}}. הנוסחה המקורית היא<ref name=":0">{{קישור כללי|כתובת=https://web.archive.org/web/20160425121745/http://www.johnmartin.com/earthquakes/eqsafs/safs_693.htm|הכותב=Ellsworth, William L.,1991|כותרת=The Richter Scale (ML)|אתר=WayBackMachineU.S.G.S., Profesional Paper 1515.}}</ref>:

: <math display="block">M_\mathrm{L} = \log_{10} A - \log_{10} A_\mathrm{0}(\delta) = \log_{10} [A / A_\mathrm{0}(\delta)],\ </math>
: כאשר A היא ה[[משרעת]] המקסימלית של הסייסמוגרף של ווד-אנדרסון; הפונקציה האמפירית A<small>0</small> תלויה רק במרחק של התחנה מה[[אפיצנטר]]; δ היא בפועל [[ממוצע]] הקריאות מכל תחנות התצפית שמדדו את הרעידה, לאחר התאמה עם תיקונים ספציפיים לתחנה כדי לקבל את ערך ה-M<small>L</small><ref name=":0" />.

== דוגמה להמחשה ==
[[קובץ:Richter Scale.jpg|ממוזער|דוגמה להמחשה, כיצד מחשבים את המגניטודה בסולם ריכטר.{{תמונה להחלפה}}]]
לצורך המחשה, ניתן להסביר את שיטת המדידה בעזרת ה[[איור]] שמשמאל. ה[[סקאלה]] השמאלית באיור מסמנת את הפרשי הזמנים בין הגעת גלי ה־P לתחנה הסייסמוגרפית, להגעת גלי ה־S לתחנה. המשמעות של הפרש זמנים זה היא כאמור מרחק התחנה ממוקד הרעידה. על כן לאורך הסקאלה הזו יש גם את סימון הפרשי הזמנים, וגם את משמעות המרחק של כל הפרש. הסקאלה הימנית היא גודל המשרעת המקסימלית (במילימטרים) של הסייסמוגרמה שנקלטה בתחנה (גודל המשרעת מבטא את כמות האנרגיה שהשתחררה במוקד כפונקציה של המרחק ממנו). הסייסמוגרמה בראש האיור מציגה גודל מקסימלי של 23 מ"מ והפרש זמנים בין הגעת גלי P לגלי S של 24 שניות. נסמן על הסקאלה הימנית את הערך של 23 מ"מ, ועל הסקאלה השמאלית את הערך של 24 שניות ונחבר את שתיהן בישר. הנקודה בה יחתוך הישר את הסקאלה שקבע ריכטר (במרכז האיור) יהיה הגודל בסולם ריכטר, ובמקרה שלנו, 5 בסולם ריכטר. בכל תחנה בכדור הארץ שתקלוט את הרעידה באופן תקין, תתקבל אותה מגניטודה: זאת מכיוון שאם התחנה קרובה למוקד, גודל המשרעת המקסימלית יהיה גדול מאוד, אך הפרש הזמנים בין גלי P לגלי S יהיה קטן מאוד. אם התחנה רחוקה, גודל המשרעת יהיה קטן, אך הפרש הזמנים יהיה גדול, ובכל מקרה הישר יחתוך את הסקאלה של ריכטר באותה נקודה{{הערה|שם=ה1}}.

== מההלכה למעשה ==
המגניטודה הגדולה ביותר שנמדדה אי פעם הייתה בסדרת רעידות אדמה במגניטודה 9.5 ב[[צ'ילה]] בשנת [[1960]]. [[רעידת האדמה בוואלדיביה (1960)|רעידה זו]] גרמה ל[[צונאמי]] בגובה 11.5 מטרים שחצה את כל [[האוקיינוס השקט]] והכה כמעט את כל איי האוקיינוס השקט ואת [[אוסטרליה]], והגיע עד מזרח [[יפן]]{{הערה|{{קישור כללי|כתובת=https://earthquake.usgs.gov/earthquakes/eventpage/official19600522191120_30/impact|הכותב=|כותרת=M 9.5 1960 Great Chilean Earthquake (Valdivia Earthquake)|אתר=USGS ([[הסקר הגאולוגי של ארצות הברית]])|תאריך=}}}}.
[[קובץ:2010 Chile earthquake - Building destroyed in Concepción.jpg|ממוזער|דוגמה לאפקטים סייסמיים ברעידת אדמה שהתרחשה בצ'ילה ב־2010 בגודל 8.8 בסולם ריכטר, ובמרחק של כ־100 ק"מ מה[[אפיצנטר]]. יודגש, שצ'ילה ידועה ביישום תקני בנייה עמידה בפני רעידות אדמה ברמה מחמירה במיוחד.]]
הטבלה הבאה מציגה את תיאור הנזק האפשרי של רעידות אדמה לפי סולם ריכטר באתרים נבחרים ובעיקר בקרבת ה[[אפיצנטר]], כולל שכיחות טיפוסית (על בסיס נתונים מרחבי העולם{{הערה|{{קישור כללי|כתובת=https://web.archive.org/web/20100524161817/http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/eqarchives/year/eqstats.php|כותרת=Earthquake Facts and Statistics|אתר=web.archive.org|תאריך=2010-05-24|תאריך_וידוא=2023-02-06}}}}):

{| class=wikitable
! תיאור !! דרגה בסולם ריכטר !! תוצאותיה של רעידת האדמה באזור המוקד !! מספר מופעים ממוצע בשנה בעולם (הערכה)
|-
| זעירה (Micro)
| פחות מ־2.0
| רעידה זעירה, בלתי מורגשת
| מספר מיליונים
|-
| קטנה מאוד (Very minor)
| 2.0-2.9
| בדרך כלל אינה מורגשת, אבל נרשמת במכשירי המדידה
| מעל מיליון
|-
| קטנה (Minor)
| 3.0-3.9
| מורגשת בדרך כלל, אך אינה גורמת נזק
| מעל מאה אלף
|-
| קלה (Light)
| 4.0-4.9
| רעידה מורגשת של חפצים ביתיים, קולות שקשוק, בדרך כלל לא נגרם נזק משמעותי
| מעל עשרת אלפים
|-
| בינונית (Moderate)
| 5.0-5.9
| עלולה לגרום נזק ניכר למבנים הבנויים בצורה גרועה. נזק קל ביותר למבנים הבנויים היטב וייתכנו נפגעים
| מעל אלף
|-
| חזקה (Strong)
| 6.0-6.9
|
עלולה לגרום נזק במרחק 150 ק"מ ממוקד הרעש
| מעל מאה
|-
| עצומה (Major)
| 7.0-7.9
| עלולה לגרום נזק חמור באזורים שמרחקם כמאות קילומטרים ממוקד הרעש
| מעל עשרים
|-
| כבירה (Great)
| 8.0-9.9
| עלולה לגרום נזק חמור באזורים שמרחקם כ-500 ק"מ ממוקד הרעש
| אחת
|-
| אפית (Epic)
| 10 ומעלה
| קשה להעריך
|מעולם לא נמדדה או תוארה בכתב
|}
קיימות משוואות היפוך לחישוב כמות האנרגיה שהשתחררה במוקד רעידת אדמה בגודל נתון לפי סולם ריכטר וכדלקמן: (1) <math>\log E_{erg}=11.8+1.5M</math> כאשר <math>E</math> היא כמות האנרגיה (ביחידות [[ארג]]) שהשתחררה במוקד ו־<math>M</math> הוא גודל רעידת האדמה בסולם ריכטר; (2) <math>\log E_{joules}=4.8+1.5M</math> כאשר כאן <math>E</math> היא כמות האנרגיה ביחידות של [[ג'ול|ג'אול]]{{הערה|שם=ה1|Bolt, B.A.,1999. '''Earthquakes''', F&C, p.323}}.

==ראו גם==
* [[סולם ריכטר - מידת רעש, מידת אדם (ספר)|סולם ריכטר - מידת רעידת אדמה - מידת אדם - ספר]] הביוגרפיה של צ'ארלס ריכטר
* [[צ'ארלס ריכטר]]
* [[סולם מגניטודה לפי מומנט]]
* [[יחידות מידה על שם אישים]]

== לקריאה נוספת ==
{{ltr|1=
*Charles F. Richter., 1958. Elementary Seismology. Freeman & Company, San Francisco & London, (Chapter 22) pp. 338–363

}}

== קישורים חיצוניים ==
* [http://ready.org.il/2012/04/how-much-bigger-is-a-7-5-earthquake-than-a-3-7-earthquake/ בכמה גדולה יותר רעידת אדמה בגודל של 7.5 מאשר רעידה בגודל של 3.7?], אתר Ready.org.il
* {{בריטניקה}}

==ביאורים==
{{ביאורים}}

==הערות שוליים==
{{הערות שוליים|יישור=שמאל}}

{{סולמות סייסמיים}}
{{בקרת זהויות}}

[[קטגוריה:סולמות סייסמיים|ריכטר, סולם]]