1. Büyüklük (Magnitüd) Nedir?
Deprem, yerkabuğunun gerilme etkisi sonuncu, belirli bir
derinlikte kırılması olarak tanımlanabilir. Depremin
büyüklüğü ise kırılan yüzeyin büyüklüğünü ve dolayısıyla
ortaya çıkan enerjinin düzeyini belirten bir ölçüdür.
Örneğin M=2,0 büyüklüğünde bir deprem, yeryüzünün
derinliklerinde yaklaşık bir futbol sahası büyüklüğünde bir
kiriğin meydana geldiğini gösterir. Büyüklük bir birim
artarsa, yani 3,0 büyüklüğünde bir deprem oluşmuş ise,
yaklaşık 10 futbol sahasına eşit bir alanın kirtilmiş olduğu
anlaşılır.
Gerçekte, depremin büyüklüğü sadece kırılan yüzeyin alanı
ile oranlı değildir. Büyüklüğü etkileyen iki etmen daha
vardır: atim ve berklik (rijidite). Atim, kırılan yüzeyin
iki tarafında kalan kayaçların birbirlerine göre bağıl
olarak ne kadar yer değiştirdiğini belirtir. Berklik ise,
kırılan kayaçların sertliğine bağlı bir parametredir. Ancak
depremin meydana geldiği derinliklerde genelde Berklik
değeri hemen hemen hep aynıdır ve sabit kabul edilebilir.
Atim değerinin ise genelde kırılan yüzeyin büyüklüğüne hep
orantılı olduğu gözlenmiştir. Bu nedenle, büyüklüğün
bilinmesi için sadece kırılan alanın yüzölçümünün tahmin
edilmesi yeterli sayılabilir.
Büyüklük nasıl ölçülür?
Depremi oluşturan kirik genelde yer kabuğunun
derinliklerindedir, ancak büyük depremlerde yer yüzeyine
kadar ulaşır ve bizim fay kırığı dediğimiz yüzey kırıklarını
oluşturur. Bir deprem olduğunda, derinlerde oluşan kırığı
doğrudan gözle görmek mümkün olmadığından, onun yüzölçümünü
dolaylı olarak tahmin etmek zorunda kalırız. Bir başka
deyişle deprem kırığını kendisini görmesek de, onun ortaya
çıkardığı etkileri inceleyerek büyüklüğü hakkında bir fikir
edinebiliriz.
Buna örnek olarak, birisinin bir havuza tas attığını, ancak
bizim taşın büyüklüğünü bilmediğimizi kabul edelim. Taşın
havuza düşerken çıkardığı sesi dinleyerek veya havuzda
oluşan dalgalanmaların boyutuna bakarak taşın küçük mü,
yoksa büyük bir taş mı olduğunu tahmin edebiliriz. Depremin
büyüklüğünü kestirmek de tamamen buna benzer bir süreçtir.
Deprem de, yerkabuğu içerisinde havuzdaki suya benzer
şekilde dalgalanmalar oluşturur.
Yerkabuğunda oluşan dalgalanmaları ölçmek için sismometre
dediğimiz aygıtlar kullanılır. Hangi yöntem kullanılırsa
kullanılsın, büyüklük hesaplanırken, depremin merkezinin
doğru bir şekilde belirlenmiş olması esastır. Havuza atılan
taş örneğine dönecek olursak, su üzerinde oluşan dalgaların
genliği, kaynak noktasından uzaklaştıkça yavaş yavaş azalır.
Bu nedenle, dalgalanmaların genliğini yorumlarken onun ne
kadar uzak bir mesafeden geliyor olduğunu bilmek şarttır.
Göz önünde tutulması gereken önemli bir nokta, yerkabuğunun
hiçbir zaman havuzun suyu gibi yalın bir yapıya sahip
olmaması, katmanlar, kıvrımlar, vb. içeren çok karmaşık bir
dokuya sahip olmasıdır. Bu nedenle depremle oluşan yerkabuğu
dalgalanmaları yayıldığı yöne bağlı olarak çok farklı
değişimlere uğrayabilir. Olası bu bozulmalar göz önüne
alınarak, büyüklüğü belirlemek için çoğu zaman tek bir
sismometrenin sonuçları ile yetinilmez. Depremi farklı
yönlerden ve farklı uzaklıklardan izleyebilmiş birçok
sismometre ölçümünün ortalaması alınarak daha güvenli bir
sonuç elde edilir.
Neden birden fazla Deprem Büyüklüğü tanımı vardır?
Yukarıda değinildiği gibi depremin büyüklüğünü belirlemek
dolaylı biçimde yapıldığı için pek de kolay değildir.
Üstelik deprem büyüklüğünü belirlerken, tüm ölçek için tek
bir yöntemin kullanılması maalesef mümkün değildir. Belirli
bir yöntem belirli bir büyüklük aralığında ve belirli bir
uzaklıktaki depremler için geçerliyken, daha büyük veya daha
uzak depremler için daha farklı yöntemler kullanmak
gerekir.
Buna örnek olarak, depremin büyüklüğünü belirlemeyi bir
insanın yaşını belirlemeye benzetebiliriz. Yirmi yaşından
daha küçüklerin yaşını tahmin etmek için o kişinin boyuna
bakmak yeterli sayılabilir. Ancak yirmi yaşının
üzerindekilerde boy fazla değişmeyeceğine göre, yaşı anlamak
için daha farklı bir özelliğe, mesela saçların kırlaşmasına
veya ciltte oluşan kırışıklıklara bakarak bir tahmin yapmak
zorunda kalırız. Benzer şekilde, deprem büyüklüğünü
belirlerken de, bulunduğumuz uzaklığa ve depremin
büyüklüğüne göre farklı farklı yöntemlere başvurmak zorunda
kalırız. Hatta bu farklı yöntemleri ayni depreme uyguladığı
takdirde, farklı değerler elde etme olasılığı da vardır.
Ancak en güvenli olanı, o büyüklük ve uzaklık için en uygun
olan yöntemin verdiği sonuçtur.
Büyüklüğü ölçmek için kaç tane yöntem vardır? Bunlar
nelerdir?
Süreye Bağlı Büyüklük (Md)
Daha büyük bir depremin, sismometre üzerinde daha uzun bir
süre için salınımlara yol açacağı ilkesinden hareket edilir.
Depremin, sismometre üzerinde ne kadar uzun süreli bir
titreşim oluşturduğu ölçülür ve deprem merkezinin uzaklığı
ile ölçeklenir. Bu yöntem küçük (M<5,0) ve yakın
(Uzaklık<300 km) depremeler için kullanılır.
Yerel (Lokal) Büyüklük (Ml)
Bu yöntem 1935'da Richter tarafından depremleri ölçmek için
önerilen ilk yöntemdir. Bu yöntem, havuza atılan tas
örneğine dönecek olursak, taşın suya çarparken oluşturduğu
ses dalgalarının suyun içerisine yerleştirilmiş bir mikrofon
ile dinlenmesine benzetilebilir. Ses kaydında oluşan en
yüksek genlik değeri, uzaklık ile ölçeklenerek taşın
büyüklüğü hakkında bilgi verecektir. Depremin büyüklüğünü
kestirirken de ayni ilke uygulanır. Bu yöntem de görece
küçük (büyüklüğü 6,0’dan az) ve yakın (uzaklığı 700 km'den
az) depremeler için kullanılır. Doğru değerlerin bulunması
için sismometrelerin çok iyi kalibre edilmiş olması esastır.
Yüzey Dalgası Büyüklüğü (Ms)
Bu yöntem ilk iki yöntemin yetersiz kaldığı büyük depremleri
(M>6,0) ölçmek için geliştirilmiştir. Havuz örneğine geri
dönecek olursak, suyun yüzeyinde oluşan ve halkalar seklinde
merkezden çevreye yayılan dalgaların en yüksek genliğinin
ölçülmesi esasına dayanır. Bu tür dalgalar yeryüzünde
kaynaktan çok uzak mesafelere yayılabilirler. Diğer
yöntemlerin aksine bu yöntemin güvenilirliği uzak mesafeden
yapılan ölçümlerde daha da artar.
Cisim Dalgası Büyüklüğü (Mb)
Bu yöntem Yüzey Dalgası yöntemine benzer, tek farkı yüzeyden
yayılan dalgalar yerine derinliklerde ilerleyen dalgaların
kullanılmasıdır. Havuz örneğine dönersek, taşın suya
çarpması ile oluşan ses dalgaları (akustik dalga) suyun
içerisinde uzak mesafelere yayılabilir. Bu ses dalgalarının
bir mikrofon ile dinlenebilir ve ulaştığı en yüksek genlik
taşın büyüklüğü konusunda bilgi verir. Deprem için de durum
benzerdir. Ancak yerkabuğu içerisinde sadece ses dalgası
değil, kesme dalgası adi verilen bir başka dalga türü de
üretilir. Bu iki dalga türünün tümüne Cisim Dalgaları adi
verilir. Sismometreler, mikrofondan farklı olarak her iki
dalga türünü (Cisim Dalgaları) de kaydedebilir.
Moment Büyüklüğü (Mw)
Bu büyüklük türü, diğerlerine göre en güvenilir olanıdır.
Bilim dünyasında, eğer bir deprem için moment büyüklüğü
hesaplanabilmişse, diğer büyüklük türlerine gerek kalmadığı
düşünülür. Belirleme açısından hepsinden çok daha
karmaşıktır. Esas olarak depremin oluşumunun matematiksel
bir modelinin yapılmasına karşılık gelir. Bir araştırıcının
gerçekleştirebileceği bilimsel bir çalışma süreci ile
hesaplanabilir ve bu yüzden hesaplamaların belirli bir zaman
almaşı kaçınılmazdır. Otomatik olarak uygulamaya
konulabilmesi ise zordur, dünyada sayılı birkaç
gözlemevinde, sadece belirli bir büyüklüğün üzerindeki
depremler için rutin olarak hesaplanmaktadır. Uygulamada,
sadece belli bir büyüklüğün üzerindeki depremler için
(M>4,0) Moment Büyüklüğü hesaplanabilir.