Escala sismológica de Richter

Como se muestra en esta reproducción de un sismograma, las ondas P se registran antes que las ondas S: el tiempo transcurrido entre ambos instantes es Δt. Este valor y el de la amplitud máxima (A) de las ondas S, le permitieron a Richter calcular la magnitud de un terremoto.

La escala sismológica de Richter, también conocida como escala de magnitud local (M_L), es una escala logarítmica arbitraria que asigna un número para cuantificar la energía liberada en un terremoto, denominada así en honor del sismólogo estadounidense Charles Richter (1900-1985).

Desarrollo

Fue desarrollada por Charles Richter con la colaboración de Beno Gutenberg en 1935, ambos investigadores del Instituto de Tecnología de California, con el propósito original de separar el gran número de terremotos pequeños de los menos frecuentes terremotos mayores observados en California en su tiempo. La escala fue desarrollada para estudiar únicamente aquellos terremotos ocurridos dentro de un área particular del sur de California cuyos sismogramas hubieran sido recogidos exclusivamente por el sismómetro de torsión de Wood-Anderson. Richter reportó inicialmente valores con una precisión de un cuarto de unidad, sin embargo, usó números decimales más tarde.

$M = \log A + 3 \log (8 \Delta t) - 2.92 \,\!$

donde:

$A\,$ = amplitud de las ondas en milímetros, tomada directamente en el sismograma.

$\Delta t\,$ = tiempo en segundos desde el inicio de las ondas P (Primarias) al de las ondas S (Secundarias).

$M\,$ = magnitud arbitraria pero constante a terremotos que liberan la misma cantidad de energía.

El uso del logaritmo en la escala es para reflejar la energía que se desprende en un terremoto. El logaritmo incorporado a la escala hace que los valores asignados a cada nivel aumenten de forma logarítmica, y no de forma lineal. Richter tomó la idea del uso de logaritmos en la escala de magnitud estelar, usada en la astronomía para describir el brillo de las estrellas y de otros objetos celestes. Richter arbitrariamente escogió un temblor de magnitud 0 para describir un terremoto que produciría un desplazamiento horizontal máximo de 1 μm en un sismograma trazado por un sismómetro de torsión Wood-Anderson localizado a 100 km de distancia del epicentro. Esta decisión tuvo la intención de prevenir la asignación de magnitudes negativas. Sin embargo, la escala de Richter no tenía límite máximo o mínimo, y actualmente habiendo sismógrafos modernos más sensibles, éstos comúnmente detectan movimientos con magnitudes negativas.

Debido a las limitaciones del sismómetro de torsión Wood-Anderson usado para desarrollar la escala, la magnitud original M_L no puede ser calculada para temblores mayores a 6,8. Varios investigadores propusieron extensiones a la escala de magnitud local, siendo las más populares la magnitud de ondas superficiales M_S y la magnitud de las ondas de cuerpo M_b.

Problemas de la escala sismológica de Richter

El mayor problema con la magnitud local M_L o de Richter radica en que es difícil relacionarla con las características físicas del origen del terremoto. Además, existe un efecto de saturación para magnitudes cercanas a 8,3-8,5, debido a la ley de Gutenberg-Richter del escalamiento del espectro sísmico que provoca que los métodos tradicionales de magnitudes (M_L, M_b, M_S) produzcan estimaciones de magnitudes similares para temblores que claramente son de intensidad diferente. A inicios del siglo XXI, la mayoría de los sismólogos consideró obsoletas las escalas de magnitudes tradicionales, siendo éstas reemplazadas por una medida físicamente más significativa llamada momento sísmico, el cual es más adecuado para relacionar los parámetros físicos, como la dimensión de la ruptura sísmica y la energía liberada por el terremoto.

En 1979, los sismólogos Thomas C. Hanks y Hiroo Kanamori, investigadores del Instituto de Tecnología de California, propusieron la escala sismológica de magnitud de momento (M_W), la cual provee una forma de expresar momentos sísmicos que puede ser relacionada aproximadamente a las medidas tradicionales de magnitudes sísmicas.^[1]

Tabla de magnitudes

La mayor liberación de energía que ha podido ser medida fue durante el terremoto ocurrido en la ciudad de Valdivia (Chile), el 22 de mayo de 1960, el cual alcanzó una magnitud de momento (M_W) de 9,5.

A continuación se describen los efectos típicos de los sismos de diversas magnitudes, cerca del epicentro. Los valores son estimados y deben tomarse con extrema precaución, ya que la intensidad y los efectos en la tierra no sólo dependerán de la magnitud del sismo, sino también de la distancia del epicentro, la profundidad, el foco del epicentro y las condiciones geológicas (algunos terrenos pueden amplificar las señales sísmicas). (Basado en documentos de U.S. Geological Survey.)^[2]

Magnitudes Richter	Descripción	Efectos de un sismo	Frecuencia de ocurrencia
Menos de 2,0	Micro	Los microsismos no son perceptibles.	Alrededor de 8.000 por día
2,0-2,9	Menor	Generalmente no son perceptibles.	Alrededor de 1.000 por día
3,0-3,9		Perceptibles a menudo, pero rara vez provocan daños.	49.000 por año.
4,0-4,9	Ligero	Movimiento de objetos en las habitaciones que genera ruido. Sismo significativo pero con poco probable daño.	6.200 por año.
5,0-5,9	Moderado	Puede causar daños mayores en edificaciones débiles o mal construidas. En edificaciones bien diseñadas los daños son leves.	800 por año.
6,0-6,9	Fuerte	Pueden ser destructivos en áreas pobladas, en hasta unos 160 kilómetros a la redonda.	120 por año.
7,0-7,9	Mayor	Puede causar serios daños en extensas zonas.	18 por año.
8,0-8,9	Gran	Puede causar graves daños en zonas de varios cientos de kilómetros.	1 por año.
9,0-9,9		Devastadores en zonas de varios miles de kilómetros.	1 en 20 años.
10,0+	Épico	Nunca registrado; ver tabla de más abajo para el equivalente de energía sísmica.	En la historia de la humanidad nunca ha sucedido un terremoto de esta magnitud.

A continuación se muestra una tabla con las magnitudes de la escala y su equivalente en energía liberada.

Magnitud Richter (ML o MS)	Magnitud de momento	Equivalencia de la energía TNT	Referencias
–1,5		1 g	Rotura de una roca en una mesa de laboratorio
1,0		170 g	Pequeña explosión en un sitio de construcción
1,5		910 g	Bomba convencional de la Segunda Guerra Mundial
2,0		6 kg	Explosión de un tanque de gas
2,5		29 kg	Bombardeo a la ciudad de Londres
3,0		181 kg	Explosión de una planta de gas
3,5		455 kg	Explosión de una mina
4,0		6 toneladas = 6 t	Bomba atómica de baja potencia.
5,0		199 t	Terremoto de Albolote en 1956 (Granada España) , Terremoto de Lorca de 2011 (Murcia, España), Terremoto de Tenerife de 1989 Canarias, España
5,5		500 t	Terremoto de El Calvario (Colombia) de 2008
6,0		1.270 t	Terremoto de Double Spring Flat de 1994 (Nevada, Estados Unidos)
6,1			Terremoto en Managua (Nicaragua) de 1972) Terremoto de Salta de 2010
6,2			Terremoto de Costa Rica de 2009 Terremoto del Estado Carabobo (Venezuela) de 2009
6,4			Terremoto de Armenia de 1999 (Armenia, Colombia)
6,5		31.550 t	Terremoto de Northridge de 1994 (California, Estados Unidos)
6.7			Terremoto del Perú de 2011 (Ica, Perú)
7,0		199.000 t	Terremoto de Puerto Príncipe de 2010 (Haití)
7,2		250.000 t	Terremoto de Spitak 1988 (Armenia) Terremoto en Puerto Rico 21 enero[3] Terremoto de Baja California de 2010 (Mexicali, Baja California) Terremoto de Ecuador de 2010 (180 kilómetros de Ambato)
7,4		550.000 t	Terremoto de La Ligua de 1965 (Chile)
7,5		750.000 t	Terremoto de Caucete 1977 (Argentina)
7,6			Terremoto de Colima de 2003 (México)
7,7			Terremoto de Limón de 1991 (Limón, Costa Rica y Bocas del Toro, Panamá)
7,8		1.250.000 t	Terremoto de Sichuan de 2008 (China)
7.9		5.850.000 t	Terremoto del Perú de 2007 (Pisco, Perú)
	8,1	6.450.000 t	Terremoto de México de 1985 (Distrito Federal, México)
8,5		31,55 millones de t	Terremoto de Sumatra de 2007
8,5			Terremoto de Valdivia de 1575 (Chile)
8,5			Terremoto de Veracruz de 1973 (México)
	8,8	210 millones de t	Terremoto de Chile de 2010 Terremoto de Ecuador y Colombia de 1906
	9,0	240 millones de t	Terremoto de Japón de 2011
	9,3	260 millones de t	Terremoto del océano Índico de 2004 Terremoto de Anchorage de 1964 (Alaska, Estados Unidos)
	9,5	290 millones de t	Terremoto de Valdivia de 1960 (Chile)
10,0		630 millones de t	Estimado para el choque de un meteorito rocoso de 2 km de diámetro que impacte a 25 km/s
12,0		1000 millones de t = 106 megatones = 1 teratón	Fractura de la Tierra por el centro Cantidad de energía solar recibida diariamente en la Tierra
13,0		108 megatones = 100 teratones	Impacto en la península de Yucatán que causó el cráter de Chicxulub hace 65 millones de años
25.0		1.200.000 trillones de bombas nucleares de Hiroshima	Impacto de Theia hace 4.000 millones de años. No hay lugar preciso del impacto debido al tamaño del planetoide.[4] [5] [6] [7] [8]

Véase también

• Terremoto
• Escala sismológica de Mercalli
• Escala sismológica de magnitud de momento
• Ley de Gutenberg-Richter
• Escala Medvédev-Sponheuer-Kárník
• ingeniería sísmica
• Sismología
• Anexo:Grandes terremotos del mundo

Referencias

1. ↑ Hanks TC, Kanamori H (1979). «A moment magnitude scale» (en inglés). Journal of Geophysical Research 84 (B5):  pp. 2348-2350. http://www.gps.caltech.edu/uploads/File/People/kanamori/HKjgr79d.pdf. Consultado el 14 de enero de 2009. 
2. ↑ USGS: FAQ- Measuring Earthquakes
3. ↑ http://neic.usgs.gov/neis/bulletin/neic_rja6_esp.html
4. ↑ «The Cretaceous-Tertiary boundary cocktail: Chicxulub impact triggers margin collapse and extensive sediment gravity flows» (en inglés). Geology 26:  pp. 331–334. 1998. doi:10.1130/0091-7613(1998)026<0331:TCTBCC>2.3.CO;2. ISSN 0091-7613. http://www.geosc.psu.edu/people/faculty/personalpages/tbralower/Braloweretal1998.pdf. Consultado el 3 de septiembre de 2009. 
5. ↑ Klaus, Adam (2000). «Impact-induced mass wasting at the K-T boundary: Blake Nose, western North Atlantic» (en inglés). Geology 28:  pp. 319–322. doi:10.1130/0091-7613(2000)28<319:IMWATK>2.0.CO;2. ISSN 0091-7613. 
6. ↑ Busby, Cathy J.; Grant Yip; Lars Blikra; Paul Renne (2002). «Coastal landsliding and catastrophic sedimentation triggered by Cretaceous-Tertiary bolide impact: A Pacific margin example?» (en inglés). Geology 30:  pp. 687–690. doi:10.1130/0091-7613(2002)030<0687:CLACST>2.0.CO;2. ISSN 0091-7613. 
7. ↑ Simms, Michael J. (2003). «Uniquely extensive seismite from the latest Triassic of the United Kingdom: Evidence for bolide impact?» (en inglés). Geology 31:  pp. 557–560. doi:10.1130/0091-7613(2003)031<0557:UESFTL>2.0.CO;2. ISSN 0091-7613. 
8. ↑ Simkin, Tom; Robert I. Tilling; Peter R. Vogt; Stephen H. Kirby; Paul Kimberly; David B. Stewart (2006). «This dynamic planet. World map of volcanoes, earthquakes, impact craters, and plate tectonics. Inset VI. Impacting extraterrestrials scar planetary surfaces» (en inglés). U.S. Geological Survey. Consultado el 3 de septiembre de 2009.

Enlaces externos

• Monitor Sísmico en Tiempo Real en Iris