Richterskala

Mit der internationalen Richterskala kann die Stärke eines Erdbebens mit Hilfe von Instrumenten einheitlich bestimmt werden. Der angegebene Wert (die Magnitude = Größenklasse) gilt dabei als Maß für die Bodenbewegung im Hypozentrum (bzw. für die freigesetzte seismische Energie in einem bestimmten Frequenzbereich). Ein Punkt mehr auf der Skala bedeutet einen etwa zehnfach höheren Ausschlag und die 32-fache Energiefreisetzung (logarithmischer Anstieg).

Eine Stärke (Magnitude) von 2 oder weniger wird als Mikroerdbeben bezeichnet, da es von Menschen oft nicht wahrgenommen werden kann und nur von lokalen Seismographen erfasst wird. Beben mit einer Stärke von etwa 4,5 und höher sind stark genug, um von Seismographen auf der ganzen Welt erfasst zu werden. Allerdings muss die Stärke über 5 liegen, um als mäßiges Erdbeben angesehen zu werden.

Aufgrund ihrer Definition ist die Richterskala nach oben theoretisch unbegrenzt, die physischen Eigenschaften der Erdkruste machen aber ein Auftreten von Erdbeben der Stärke 9,5 oder höher nahezu unmöglich, da das Gestein nicht genug Energie speichern kann und sich vor Erreichen dieser Stärke entlädt. Die Platten zerbröseln sozusagen. Das stärkste Erdbeben seit der Einführung der Richterskala ereignete sich 1960 im Pazifischen Ozean vor der Küste Chiles: Es wurde ursprünglich mit 8,6 bewertet, später aber dann von verschiedenen Institutionen (einschließlich der US Geological Survey) auf 9,5 aufgewertet. Ein mit 9,2 ähnlich starkes Erdbeben ereignete sich vier Jahre später im März 1964 im Prince William Sound in Alaska. Das letzte 9,0+ Beben ereignete sich am 26. Dezember 2004 vor Sumatra (Siehe auch: Erdbeben im Indischen Ozean 2004).

Die Richterskala wurde von Charles Francis Richter und Beno Gutenberg am California Institute of Technology 1935 als mathematisches Hilfsmittel zum Vergleich der Stärke von Erdbeben entwickelt und anfänglich als ML-Skala (Magnitude Local) bezeichnet.

Für die Beschreibung der Stärke und Zerstörungskraft eines Erdbebens wird hingegen häufig die modifizierte und weiterentwickelte Mercalliskala des Italieners Giuseppe Mercalli (1850-1914) verwendet.

Auf der sog. MSK-Skala (Medvedev-Sponheuer-Karnik-Skala) wird die Stärke eines Bebens in 12 Stärkegraden angegeben. Die Abstufung orientiert sich sowohl an subjektiven wie an objektiven Kriterien.

Richter- und Mercalli-Erdbeben-Skala

Stärke nach Richter

Stärke nach Mercalli

Wirkung

Energie

Zahl von Beben pro Jahr

Tonnen TNT

Joule

0 bis 1,9

nur durch Instrumente registrierbar

0,001–0,7

(4..4000) $\cdot$ 10⁶

sehr zahlreich

2 bis 2,9

nur von sehr wenigen, ruhenden Menschen spürbar; freihängende Pendel schwingen leicht

1–22

(4..90) $\cdot$ 10⁹

300.000

3 bis 3,9

III

nur von wenigen Menschen wahrgenommene Schwingungen; Erschütterung vergleichbar einem vorbeifahrenden Lastwagen; leises Flirren aneinanderstehender Gläser

30–700

(0,1..3) $\cdot$ 10¹²

49.000

4 bis 4,9

IV zu V

wird von den meisten Menschen bemerkt; freies Pendel schwingt deutlich; Gläser und Teller klappern, Fensterläden schwingen; abgestellte Autos schaukeln leicht; geringste Schäden.

(1–22) $\cdot$ 10³
(kleine Kernwaffe)

(4..90) $\cdot$ 10¹²

6.200

5 bis 5,9

von allen Menschen mit Schrecken wahrgenommen; viele Menschen verlassen ihre Häuser; Schornsteine können einstürzen; Möbel bewegen sich; einzelne Risse im Putz; es besteht die Gefahr von Verletzungen

(30–700) $\cdot$ 10³

(mittlere Kernwaffe)

(0,1..3) $\cdot$ 10¹⁵

800

6 bis 6,9

VII bis IX

wird von allen betroffenen Menschen mit großem Schrecken erlebt; auch im fahrenden Auto spürbar; teilweise Panik möglich; einzelne Schocks treten auf; Menschen verlassen rasch ihre Häuser; Gebäude können erhebliche Beschädigungen erleiden; es kann zu Einstürzen kommen; Bäume schwanken wie bei starkem Wind; es gibt oft Verletzte; es besteht Gefahr für Leib und Leben; an Küsten Flutwellen möglich.

(1–22) $\cdot$ 10⁶ (große Kernwaffe)

(4..90) $\cdot$ 10¹⁵

120

7 bis 7,9

X bis XI

weitverbreitete Panik; Menschen versuchen in Panik ins Freie zu kommen; akute Lebensgefahr in Gebäuden; nur wenige Gebäude bleiben stehen; Spalten im Boden reißen auf; es gibt Tote und Verletzte; Wasser- und Gasleitungen brechen in großen Mengen; teilweise katastrophale Auswirkungen; an Küsten vernichtende Flutwellen möglich.

(30–700) $\cdot$ 10⁶ (Meteorit 100–200 m)

(0,1..3) $\cdot$ 10¹⁸

8 bis 8,9

XII

Verwüstung; alle Gebäude unbewohnbar; akute Lebensgefahr innerhalb und außerhalb von Gebäuden; flächendeckende Zerstörungen; an Küsten katastrophale, bis zu 40 Meter hohe Flutwellen möglich.

(1–22) $\cdot$ 10⁹ (Meteorit 250–700 m)

(4..90) $\cdot$ 10¹⁸

alle 5 Jahre ein Beben

9,0 und darüber

Große Katastrophe; Zerstörungen wie zuvor und zusätzlich: lokale Erdschollen verschieben sich; Stellenweise "völlige Vernichtung des Lebens".

Weiterhin möglich: große Verschiebungen der Kontinentalplatten, "Erscheinen, Verschieben oder Verschwinden" von Landesteilen / Inseln, Bildung neuer Subduktionszonen, Änderung der Erdnutation oder der Erdrotationsgeschwindigkeit.

unbekannt; vermutl. alle 10 bis 100 Jahre ein Beben

Der logarithmische Zusammenhang zwischen Energie und Magnitude lässt sich näherungsweise zusammenfassen mit

M=2+\frac{2}{3}\log_{10}W\textrm{\quad bzw. \quad}W=10^{\frac{3}{2}(M-2)}\,,

wobei M die Magnitude und W die äquivalente (explosive) Energie in Tonnen TNT ist.

Weblinks

Alaska Railroad Earthquake - Tabelle, aus der die o.g. logarithmische Beziehung ersichtlich ist

Geophysik | Maßeinheit

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Weblinks