Kracht Sumatrabeving waarschijnlijk groter dan gedacht
De magnitude van de Sumatra aardbeving moet waarschijnlijk naar boven worden
bijgesteld van 9,0 naar 9,3. De seismologen Seth Stein en Emile Okal hebben
een nieuwe schatting gemaakt van de magnitude van de grote aardbeving bij
Sumatra. Zij hebben daarvoor een methode gebruikt die Robert Geller samen
met Stein in 1979 heeft ontwikkeld. Deze methode gaat uit van een analyse
van de eigentrillingen met de grootste periodes die gedurende de aardbeving
worden aangeslagen. Omdat die eigentrillingen alleen bij zeer grote
aardbevingen van de ruis te onderscheiden zijn, is er weinig of geen
ervaring met deze methode. Hier komt nog bij dat het aantal registraties van
zeer grote bevingen met de huidige hoge kwaliteit beperkt is, omdat de
seismometers pas in de laatste 20 jaar sterk verbeterd zijn.
De eigentrillingen of modes die door de onderzoekers gebruikt zijn, worden
aangeduid met 0S2, 0S3 en 0S4 en hebben perioden van respectievelijk 3231,
2134 en 1546 seconden. De gebruikelijke perioden die nog worden bekeken voor
een magnitude bepaling zijn 300 seconden of kleiner. Het blijkt dat wanneer
de periode groter gekozen wordt de magnitude ook groter wordt. De nieuwe
uitkomst is 0,3 op de schaal van Richter groter. Dit komt overeen met
amplitudes die een factor 2 groter zijn. Dit lijkt erg veel maar dergelijke
onnauwkeurigheden zijn niet ongewoon in de seismologie.
De door Geller en Stein ontwikkelde methode rekent de amplitude van de
eigentrillingen, die dagen, weken of zelfs maanden kunnen aanhouden, terug
naar het tijdstip van de beving door de demping van de trillingen te
bepalen. De verschillende eigentrillingen hebben zeer verschillende
dempingseigenschappen. De demping wordt uitgedrukt in een dimensieloos getal
Q. De Q staat voor "Quality factor", de kwaliteit of het scheidend vermogen
van een LC-kring uit de radio techniek, die bepalend is voor de scheiding
van de verschillende zenders in een primitieve radio. De factor Q is een
maat voor het energieverlies per trillingscyclus. Hoe groter de Q factor hoe
minder energie er per cyclus verloren gaat en hoe langer de trilling dus kan
aanhouden.
Op basis van de amplitude van de eigentrillingen kan voor een aantal
discrete periodes het seismisch moment uitgerekend worden. Het seismisch
moment wordt tegenwoordig gezien als de beste maat voor de kracht van een
aardbeving. Het seismisch moment (M0) wordt gegeven door de elastische
constante voor een schuifbeweging (G) te vermenigvuldigen met de gemiddelde
verplaatsing van het breukvlak (dgem) en het totale oppervlak van de breuk
(A). In formule vorm: M0 = G ´ dgem ´ A . Het is de meest recente
magnitudeschaal (1977), die duidelijk verschilt van andere schalen die
eerder ontwikkeld zijn. De eenheid van M0 is newton · meter (N·m). (Een wat
ouderwetsere maat is dyne · centimeter (dyne · cm), 1 newton = 100.000
dyne).
De moment magnitude is dan: MW = 2/3 log M0 - 6,1 . Deze magnitude zegt dus
iets over wat er in de bron gebeurt en niet iets over de effecten daarvan op
een bepaalde afstand. De moment magnitude verzadigt niet en wordt daarom
vooral gebruikt bij hele grote aardbevingen (> 7.5).
Het verrassende van de berekeningen van Stein en Okal voor de Sumatra beving
is dat naar mate de periode van de trillingen groter is, het seismisch
moment en daarmee dus ook de magnitude groter wordt. In tabelvorm:
bron Periode Q - factor M0 Nm Magnitude Mw
sec.
Harvard 300 - 4,0 1022 9,0
1S0 613 2000 5,0 1022 9,0
0S0 1227 5700 8,4 1022 9,2
0S4 1546 360 8,9 1022 9,2
0S3 2134 445 9,5 1022 9,2
0S2 3231 560 1,3 1023 9,3
Deze berekeningen laten dus zien dat er blijkbaar tijdens de aardbeving
langzame bewegingen optreden met periodes tot een uur waarbij alleen de
laagste modes worden aangeslagen en niet, of in veel mindere mate, de
oppervlakte golven met een wat hogere frequentie. Het is voor de eerste keer
dat deze langzame bewegingen gemeten zijn. De grotere waarde voor de
magnitude past nu ook beter bij de opgetreden verschuivingen en het totale
oppervlak van de breuk zoals die uit de serie naschokken naar voren komt.
Deze naschokken treden nu, 6 weken na de hoofdschok, nog steeds op.
Het zou kunnen betekenen dat de Sumatra aardbeving, naar sterkte gemeten,
niet op de vijfde plaats maar op de tweede plaats komt. Voordat dit zeker is
zullen opnieuw berekeningen moeten worden uitgevoerd aan de Chili aardbeving
uit 1960 en de Alaska aardbeving uit 1964 met dezelfde methoden. Dit is geen
eenvoudige opgave omdat de instrumenten in die tijd veel minder gevoelig
waren voor deze zeer lage frequenties.
---
Naar Home Page Seismologie
Voor informatie kunt u contact opnemen via Reactie
Bron: KNMI
Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut