Deprem, yerkabugunun gerilme etkisi sonuncu, belirli bir derinlikte kirilmasi olarak tanimlanabilir. Depremin büyüklügü ise kirilan yüzeyin büyüklügünü, ve dolayisiyla ortaya çikan enerjinin düzeyini belirten bir ölçüdür. Örnegin M=2.0 büyüklügünde bir deprem, yeryüzünün derinliklerinde yaklasik bir futbol sahasi büyüklügünde bir kirigin meydana geldigini gösterir. Büyüklük bir birim artarsa, yani 3.0 büyüklügünde bir deprem olusmus ise, yaklasik 10 futbol sahasina esit bir alanin kirilmis oldugu anlasilir. Gerçekte, depremin büyüklügü sadece kirilan yüzeyin alani ile oranli degildir. Büyüklügü etkileyen iki etmen daha vardir: atim ve berklik (rijidite). Atim, kirilan yüzeyin iki tarafinda kalan kayaçlarin birbirlerine göre bagil olarak ne kadar yer degistirdigini belirtir. Berklik ise, kirilan kayaçlarin sertligine bagli bir parametredir. Ancak depremin meydana geldigi derinliklerde genelde berklik degeri hemen hemen hep aynidir ve sabit kabul edilebilir. Atim degerinin ise genelde kirilan yüzeyin büyüklügüne hep orantili oldugu gözlenmistir. Bu nedenle, büyüklügün bilinmesi için sadece kirilan alanin yüzöçümünün tahmin edilmesi yeterli sayilabilir.
Büyüklük nasil ölçülür?
Depremi olusturan kirik genelde yer kabugunun derinliklerindedir, ancak büyük depremlerde yeryüzeyine kadar ulasir ve bizim fay kirigi dedigimiz yüzey kiriklarini olusturur. Bir deprem oldugunda, derinlerde olusan kirigi dogrudan gözle görmek mümkün olmadigindan, onun yüzölçümünü dolayli olarak tahmin etmek zorunda kaliriz. Bir baska deyisle deprem kirigini kendisini görmesek de, onun ortaya çikardigi etkileri inceleyerek büyüklügü hakkinda bir fikir edinebiliriz. Buna örnek olarak, birisinin bir havuza tas attigini, ancak bizim tasin büyüklügünü bilmedigimizi kabul edelim. Tasin havuza düserken çikardigi sesi dinleyerek veya havuzda olusan dalgalanmalarin boyutuna bakarak tasin küçük mü, yoksa büyük bir tas mi oldugunu tahmin edebiliriz. Depremin büyüklügünü kestirmek de tamamen buna benzer bir süreçtir. Deprem de, yerkabugu içerisinde havuzdaki suya benzer sekilde dalgalanmalar olusturur. Yerkabugunda olusan dalgalanmalari ölçmek için sismometre dedigimiz aygitlar kullanilir. Hangi yöntem kullanilirsa kullanilsin, büyüklük hesaplanirken, depremin merkezinin dogru bir sekilde belirlenmis olmasi esastir. Havuza atilan tas örnegine dönecek olursak, su üzerinde olusan dalgalarin genligi, kaynak noktasindan uzaklastikça yavas yavas azalir. Bu nedenle, dalgalanmalarin genligini yorumlarken onun ne kadar uzak bir mesafeden geliyor oldugunu bilmek sarttir. Gözönünde tutulmasi gereken önemli bir nokta, yerkabugunun hiçbir zaman havuzun suyu gibi yalin bir yapiya sahip olmamasi, katmanlar, kivrimlar, vb içeren çok karmasik bir dokuya sahip olmasidir. Bu nedenle depremle olusan yerkabugu dalgalanmalari yayildigi yöne bagli olarak çok farkli degisimlere ugrayabilir. Olasi bu bozulmalar gözönüne alinarak, büyüklügü belirlemek için çogu zaman tek bir sismometrenin sonuçlari ile yetinilmez. Depremi farkli yönlerden ve farkli uzakliklardan izleyebilmis birçok simometre ölçümünün ortalamasi alinarak daha güvenli bir sonuç elde edilir.
Neden birden fazla Deprem Büyüklügü tanimi vardir?
Yukarida deginildigi gibi depremin büyüklügünü belirlemek dolayli biçimde yapildigi için pek de kolay degildir. Üstelik deprem büyüklügünü belirlerken, tüm ölçek için tek bir yöntemin kullanilmasi malesef mümkün degildir. Belirli bir yöntem belirli bir büyüklük araliginda ve belirli bir uzakliktaki depremler için geçerliyken, daha büyük veya daha uzak depremler için daha farkli yöntemler kullanmak gerekir. Buna örnek olarak, depremin büyüklügünü belirlemeyi bir insanin yasini belirlemeye benzetebiliriz. Yirmi yasindan daha küçüklerin yasini tahmin etmek için o kisinin boyuna bakmak yeterli sayilabilir. Ancak yirmi yasinin üzerindekilerde boy fazla degismeyecegine göre, yasi anlamak için daha farkli bir özellige, mesela saçlarin kirlasmasina veya ciltde olusan kirisikliklara bakarak bir tahmin yapmak zorunda kaliriz. Benzer sekilde, deprem büyüklügünü belirlerken de, bulundugumuz uzakliga ve depremin büyüklügüne göre farkli farkli yöntemlere basvurmak zorunda kaliriz. Hatta, bu farkli yöntemleri ayni depreme uyguladigi taktirde, farkli degerler etme olasiligi da vardir. Ancak en güvenli olani, o büyüklük ve uzaklik için en uygun olan yöntemin verdigi sonuçtur.
Büyüklügü ölçmek için kaç tane yöntem vardir? Bunlar nelerdir?
Süreye Bagli Büyüklük (Md) Daha büyük bir depremin, sismometre üzerinde daha uzun bir süre için salinimlara yolaçacagi ilkesinden hareket edilir. Depremin, sismometre üzerinde ne kadar uzun süreli bir titresim olusturdugu ölçülür ve deprem merkezinin uzakligi ile ölçeklenir. Bu yöntem küçük (M<5.0) ve yakin (Uzaklik<300 km) depremeler için kullanilir.
Yerel (Lokal) Büyüklük (Ml) Bu yöntem 1935\'da Richter tarafindan depremleri ölçmek için önerilen ilk yöntemdir. Bu yöntem, havuza atilan tas örnegine dönecek olursak, tasin suya çarparken olusturdugu ses dalgalarinin suyun içerisine yerlestirilmis bir mikrofon ile dinlenmesine benzetilebilir. Ses kayidinda olusan en yüksek genlik degeri, uzaklik ile ölçeklenerek tasin büyüklügü hakkinda bilgi verecektir. Depremin büyüklügünü kestirirken de ayni ilke uygulanir. Bu yöntem de görece küçük (büyüklügü 6.0\'dan az) ve yakin (uzakligi 700 km\'den az) depremeler için kullanilir. Dogru degerlerin bulunmasi için sismometrelerin çok iyi kalibre edilmis olmasi esastir.
Yüzey Dalgasi Büyüklügü (Ms) Bu yöntem ilk iki yöntemin yetersiz kaldigi büyük depremleri (M>6.0) ölçmek için gelistirilmistir. Havuz örnegine geri dönecek olursak, suyun yüzeyinde olusan ve halkalar seklinde merkezden çevreye yayilan dalgalarin en yüksek genliginin ölçülmesi esasina dayanir. Bu tür dalgalar yeryüzünde kaynaktan çok uzak mesafelere yayilabilirler. Diger yöntemlerin aksine bu yöntemin güvenilirligi uzak mesafeden yapilan ölçümlerde daha da artar.
Cisim Dalgasi Büyüklügü (Mb) Bu yöntem Yüzey Dalgasi yöntemine benzer, tek farki yüzeyden yayilan dalgalar yerine derinliklerde ilerleyen dalgalarin kullanilmasidir. Havuz örnegine dönersek, tasin suya çarpmasi ile olusan ses dalgalari (akustik dalga) suyun içerisinde uzak mesafelere yayilabilir. Bu ses dalgalarinin bir mikrofon ile dinlenebilir ve ulastigi en yüksek genlik tasin büyükügü konusunda bilgi verir. Deprem için de durum benzerdir. Ancak yerkabugu içerisinde sadece ses dalgasi degil, kesme dalgasi adi verilen bir baska dalga türü de üretilir. Bu iki dalga türünün tümüne Cisim Dalgalari adi verilir. Sismometreler, mikrofondan farkli olarak her iki dalga türünü (Cisim Dalgalari) de kaydedebilir.
Moment Büyüklügü (Mw) Bu büyüklük türü, digerlerine göre en güvenilir olanidir. Bilim dünyasinda, eger bir deprem için moment büyüklügü hesaplanabilmisse, diger büyüklük türlerine gerek kalmadigi düsünülür. Belirleme açisindan hepsinden çok daha karmasiktir. Esas olarak depremin olusumunun matematiksel bir modelinin yapilmasina karsilik gelir. Bir arastiricinin gerçeklestirebilecegi bilimsel bir çalisma süreci ile hesaplanabilir ve bu yüzden hesaplamalarin belirli bir zaman almasi kaçinilmazdir. Otomatik olarak uygulamaya konulabilimesi ise zordur, dünyada sayili birkaç gözlemevinde, sadece belirli bir büyüklügün üzerindeki depremler için rutin olarak hesaplanmaktadir. Uygulamada, sadece belli bir büyüklügün üzerindeki depremler için (M>4.0) Moment Büyüklügü hesaplanabilir.