Escalas de Magnitude e Intensidade

AGG 0110 Elementos de Geofísica Escalas de Magnitude e Intensidade Prof. Dr. Marcelo B. de Bianchi m.bianchi@iag.usp.br 2016

Terremotos maiores e menores O que significa dizer que um sismo é maior do que o outro? Podemos dizer que um sismo é maior do que o outro simplesmente pela destruição causada? As ondas emitidas por um sismo grande a grandes distâncias, podem causar a mesma destruição que as ondas de um sismo pequeno, a pequenas distâncias? Será que existe uma relação do tamanho da ruptura na falha com o tamanho de um sismo, e sua energia liberada? Qual a diferença entre Ameaça e Risco sísmico?

Tamanho de um terremoto No processo de compreender algum fenômeno é sempre importante comparar dois eventos Mas como comparar terremotos? Pelos Danos? Kobe/Japão/1995 Chile / 2010 Sumatra / 2005

Introdução Ou pelo tamanho (Amplitude) das ondas registradas em cada localidade? O que governa a amplitude das ondas?

Duas Formas Amplitude das ondas Medidas em diferentes distâncias epicentrais Danos causados Em cada localidade

Duas Formas Escala de Magnitude Amplitude das Ondas Danos causados Escala de Intensidade

Terremoto de Iquique O que o sismólogo usa para localizar o sismo? O que significa quantificar o tamanho do terremoto neste caso?

Mapas de intensidade Agências como o NEIC¹ publicam rotineiramente mapas como esse para a maioria dos eventos. O que vocês conseguem compreender deles? ¹ http://neic.usgs.gov/

Intensidade = quantificação do danos A intensidade é definida em função da quantidade de vibração ocorrida em uma determinada localidade; Como ela é definida por localidade, um mesmo tremor pode ser associado a diferentes valores de intensidade; Ela não é uma medida do tamanho do terremoto, ou da amplitude das ondas sísmicas diretamente emitidas mas sim uma quantificação da destruição ocorrida no local;

A escala Mercalli Modificada e Curvas de Isossistas

Escala Mercalli de intensidade (MM) Mede a quantidade de destruição causada pelas ondas de um terremoto em cada distância; Determinada normalmente por relatos de pessoas que sentiram o tremor São definidos níveis de I a XII, onde I as ondas não são sentidas e XII quase tudo é destruído; Ela foi proposta em 1902 por Giuseppe Mercalli e modificada em 1931 por Wood & Neumann;

Escala Mercalli Modificada I. Não sentido, somente em casos excepcionais ou em condições favoráveis. Animais podem ficar inquietos. II. Sentido dentro de casa por poucos. Objetos suspensos podem balançar. Árvores, estruturas, líquidos e massas de água podem oscilar lentamente. Alguns podem sentir tontura ou enjoo. III. Sentido dentro de casa por varias pessoas. Pode não ser reconhecido como tremor Objetos balançar um pouco equivalente a caminhões leves IV. Sentido dentro por muitos e fora por poucos Acorda pessoas com sono leve Vibração equivalente a caminhões pesados passando Pode chacoalhar louças, janelas e portas Caros parados são balançados perceptivelmente V. Sentido dentro por todos, e fora por muitos Acorda muitos, Assusta poucos, poucas pessoas correm para a rua Podem quebrar louças e janelas com frequência vasos tombam objetos e portas balançam Relógios de pendulo param Líquido podem derramar. I V. Percebido pelo comportamento e sentimentos dos seres humanos mobília pequena!

Escala Mercalli Modificada VI. Sentido por todos Assusta muitos que correm para as ruas Acorda todos. Dificuldade de se locomover Arvores e arbustos sacodem Sinos pequenos tocam Danos leves em construções fracas Reboco queda de bibelôs e móveis tombados deslocamento de mobília pesada. VII. Assusta todas que correm para as ruas Dificuldade de manter-se em pé percebido por motoristas dirigindo Arvores e arbustos tremem de forma moderada a forte Ondas em piscinas e lagos Água é suja com lama Queda de barrancos de areia Grandes sinos tocam. Danos desprezíveis em edifícios de construção solida e consideráveis em de construção mais fraca, muros e torres finas. Quebra de inúmeras janelas Mobília pesada é tombada. VIII. Medo geral alarme perto do pânico. Pessoas dirigindo são perturbadas. Arvores são sacudidas fortemente, galhos e troncos podem se quebrar, especialmente palmeiras. Areia e lama expelidas em pequenas quantidades. Mudança no fluxo de poços Danos leves em estrutura de tijolos feitas para resistir a terremotos. Danos consideráveis em edifícios normais Queda de muros IX. Pânico generalizados Solo rachado, danos consideráveis em estrutura próprias para resistir a terremotos. Alguns desmoronamentos e estruturas deslocam-se das fundações. Danos em barragens, tubulações subterrâneas algumas vezes quebradas. VI IX. Percebido pelo comportamento e sentimentos dos seres humanos mobília grande, interação Homem / Natureza!

Escala Mercalli Modificada X. Solo Rachado até larguras de varias polegadas. Fissuras de até um metro paralelas a barrancos e canais de riachos. Desmoronamento consideráveis de margens de rios, encostas marinhas escarpadas. Sérios danos em barragens, diques e aterros. Danos severos em estruturas de madeira e pontes, algumas destruídas. Estradas de ferro levemente entortadas, tubulações subterrâneas partidas ou amassadas. Rachaduras e amplas ondulação em pavimentos de cimento e estradas asfaltadas. XI. Grandes distúrbios no solo. Aguá expelida em grande quantidade junto com areia e lodo. Grandes danos em barragens, diques por longas distâncias. Poucas estruturas de alvenaria permanecem em pé. Destruição de pontes de concreto. Pontes de madeira ainda permanecem em pé. Trilhos de estradas de ferro são entortados e empurrados. Tubulações subterrâneas são completamente desativas. XII. Danos totais. Objetos são atirados para cima. Ondas na superfície do terreno podem ser visualizadas. Praticamente todas as construções são danificadas ou destruídas. Desmoronamento, desabamentos de rochas de caráter significativo. Grandes massas de rochas são arrancadas. Mudança na linha de visão. Produzidas falhas em rochas firmes. X-XII. Interação humana desprezível, mudança de paisagem e geologia / geografia!

Exemplo IV-V

Exemplo Sismo de Mogi-Guaçu, 27 jan. 1922, Mag. 5.1 mb, intensidade máxima VI MM Isossistas: Linhas = intensidade

Isossistas São curvas de mesma intensidade que são representadas sobre mapas após feita uma pesquisa macro-sísmica. A pesquisa macro-sísmica é uma pesquisa feita por telefone, pessoalmente ou mesmo, utilizando-se de artigos de jornais para sismos históricos. Para cada localidade são feitas dezenas de entrevistas e partir das entrevistas feitas é atribuído um valor de intensidade MM para a localidade. A partir do mapa das Isossistas pode-se obter uma localização aproximada para o epicentro do terremoto (região de maior intensidade) e mesmo hora de origem.

Tremor de Cananéia, 1946 (1979) IV-V

II-III

Sismo de 18 de julho de 1946 em Cananéia SP IV-V MM

SentiuAi? Sistema implementado pelo IAG/USP em 2015 Nos moldes do sistema implementado pela USGS Did you fell it? - DYFI Já recebemos + de 500 relatos até hoje!

SentiuAi? É um relato preenchido pela internet A pessoa indica onde estava Quando estava E o que sentiu Em seguida fazemos uma análise do relato pela escala MM para obter a intensidade e quando possível, associamos o relato ao evento.

Cajati, 23/10/2015

Registrado pela RSBR 2015/10/23 06h53m Cajati/SP (24.7S e 48.1W) Mag. 3.3 mr

Escala de Intensidade Da forma como definida, a escala de intensidade depende da interação Falha (Movimento Co-sísmico) Distância Epicentro - Local Condições do Solo Seres Vivos (Fatores Humanos Construções) É definido um valor por localidade, sendo o valor máximo normalmente atribuído ao epicentro (ponto mais próximo do hipocentro)

Escala de Intensidade Da forma como definida, a escala de intensidade depende da interação Falha (Movimento Co-sísmico) Distância Epicentro - Local Condições do Solo Seres Vivos (Fatores Humanos Construções) É definido um valor por localidade, sendo o valor máximo normalmente atribuído ao epicentro (ponto mais próximo do hipocentro) Considerando agora os fatores que controlam a amplitude das ondas podemos tentar definir a magnitude, que deve levar em consideração: Distância do epicentro ao evento (Espalhamento geométrico) Tipo de Onda (Ondas P, S e Superfície) Geologia Local (Efeitos do Local analisado Site Effects )

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