خطوات الاستخدام
الخطوة 1: أدخل قيمة تسارع الأرض الذروي (PGA) بوحدة سم/ثانية². يمثل PGA أقصى تسارع أفقي سجله مقياس التسارع أثناء الزلزال، وهو مؤشر على قوة الاهتزاز الأرضي. تُستخدم هذه القيمة لتقدير شدة الزلزال على مقياس ميركالي المعدل (MMI).
الخطوة 2: يتم تحويل قيمة PGA إلى شدة ميركالي باستخدام المعادلة التجريبية: MMI = 3.66 × log₁₀(PGA) - 1.66. هذه المعادلة مستمدة من تحليل إحصائي لبيانات زلازل سابقة، وتربط التسارع بالآثار الملاحظة على الإنسان والمباني.
الخطوة 3: احسب اللوغاريتم العشري (log₁₀) لقيمة PGA. على سبيل المثال، إذا كانت PGA=200، فإن log₁₀(200)=2.3010. تعكس عملية اللوغاريتم الطبيعة اللاخطية للعلاقة بين التسارع والشدة.
الخطوة 4: اضرب الناتج في 3.66 ثم اطرح 1.66. النتيجة هي قيمة عشرية تمثل شدة ميركالي. قربها إلى أقرب عدد صحيح للتوافق مع مقياس ميركالي المكون من 12 درجة.
الخطوة 5: فسر النتيجة باستخدام جدول شدة ميركالي. على سبيل المثال، الشدة 7 تعني زلزالاً قوياً جداً يسبب صعوبة في الوقوف وأضراراً طفيفة في المباني الجيدة.
أمثلة محلولة
تطبيقات عملية على شدة ميركالي بخطوات الحل كاملة.
الحل
لحساب شدة ميركالي، نستخدم المعادلة: MMI = 3.66 × log₁₀(PGA) - 1.66. أولاً، نحسب log₁₀(200) = 2.3010. ثم نضرب في 3.66: 3.66 × 2.3010 = 8.4217. نطرح 1.66: 8.4217 - 1.66 = 6.7617. بالتقريب إلى أقرب عدد صحيح نحصل على 7. الشدة 7 على مقياس ميركالي تعني "قوي جداً". تأثيراتها: يشعر به الجميع، ويجد الكثيرون صعوبة في الوقوف، وتتحرك الأثاث الثقيل، وتحدث أضرار طفيفة في المباني الجيدة وأضرار معتدلة في الهياكل الضعيفة. يُلاحظ هذا المستوى في زلازل معتدلة مثل زلزال 1994 نورثريدج (PGA حوالي 400 سم/ثانية² أعطى شدة 8).
الحل
نحسب log₁₀(500) = 2.6990. ثم 3.66 × 2.6990 = 9.8783. نطرح 1.66: 9.8783 - 1.66 = 8.2183. التقريب يعطي 8. الشدة 8 تعني "شديد" أو "مدمّر". في هذا المستوى، يجد قائدو السيارات صعوبة في التحكم، وتتضرر المباني الضعيفة بشكل كبير، وقد تنهار المداخن، وتحدث تشققات في الأرض. الأمثلة التاريخية: زلزال سان فرانسيسكو 1906 (PGA غير معروف بدقة لكن الشدة كانت 9-10). هذا المستوى يتطلب إخلاء فوري للمباني غير الآمنة.
أمثلة محسوبة
قيم مُدخَلة ونتيجة محسوبة فعليًا بواسطة شدة ميركالي.
قيم مُدخَلة قياسية
- ذروة التسارع الأرضي (g)
- 50
قيم مُدخَلة مرتفعة
- ذروة التسارع الأرضي (g)
- 85
قيم مُدخَلة منخفضة
- ذروة التسارع الأرضي (g)
- 10
قيم مُدخَلة قياسية
- ذروة التسارع الأرضي (g)
- 30
قيم مُدخَلة مرتفعة
- ذروة التسارع الأرضي (g)
- 80