Wstrząsy i drgania powierzchni terenu, które są odczuwalne podczas trzęsienia ziemi, są objawem rozchodzenia się energii wygenerowanej we wnętrzu naszej planety. W sztywnym ciele, jakim jest Ziemia, każde przesunięcie lub zderzenie mas skalnych i zmiana warunków obciążeniowych mogą wywoływać fale sprężyste. Rozchodzą się one koliście od ogniska, czyli hipocentrumhipocentrumhipocentrum. Po dotarciu do powierzchni ziemi odczuwane są jako wstrząsy. Drgania o największej intensywności odnotowywane są w miejscu określanym jako epicentrumepicentrumepicentrum. Aby móc oceniać energię i siłę rejestrowanych drgań, stosuje się skale porównawcze uwzgledniające szereg parametrów.

Skale trzęsień ziemi

Miarą wielkości trzęsień ziemi jest magnituda – wskaźnik liczbowy opisujący ilość energii wygenerowanej w ognisku trzęsienia. Pojęcie magnitudy wprowadził w 1935 roku amerykański geofizyk Charles Richter. Zaproponowana przez niego skala służyła do opisu średniej wielkości trzęsień występujących w południowej Kalifornii i nie nadawała się do wykorzystania w innych regionach świata. Dlatego pod koniec lat 70. XX wieku została zmodyfikowana.  Dzisiaj używane są różne metody pomiaru magnitudy. Niezależnie jednak od przyjętych wzorów obliczeniowych magnituda jest skalą logarytmiczną, a każdy następny stopień oznacza trzęsienie ziemi o energii 30 razy większej.

Magnituda jako parametr liczbowy jest przydatna dla sejsmologów, natomiast nie daje precyzyjnej informacji o intensywności zjawiska. Trzęsienia ziemi o takiej samej magnitudzie mogą wywoływać drgania o różnym nasileniu, co więcej, mniejsze zjawisko może powodować silniejsze wstrząsy niż zjawisko większe. Dzieje się tak dlatego, że natężenie odczuwanych drgań zależy od wielkości przemieszczających się mas skalnych, głębokości ogniska (hipocentrum), w którym wystąpiły wstrząsy, budowy geologicznej, która może wpływać na rozchodzenie się fal sejsmicznych. Na ogół trzęsienia płytkie, które występują na głębokości do 70 km, wywołują większe drgania niż te powstające na głębokości ponad 300 km. Intensywność wstrząsów maleje również w miarę wzrostu odległości od epicentrum.

Aby móc porównywać trzęsienia ziemi, stworzono więc skale makrosejsmiczne, które określają intensywność trzęsienia ziemi na podstawie jego skutków w danym miejscu. Wykorzystując opis odczuwanych i obserwowanych następstw, wykreśla się następnie mapy izosejstizosejstaizosejst.

Pierwszą, wyróżniającą 10 poziomów intensywności skalę opracowano w 1873 roku. Od nazwisk twórców znana jest jako skala Rossiego–Forela. W kolejnych latach była ona wielokrotnie modyfikowana i stanowiła punkt wyjścia do innych skal. Jedną z najbardziej znanych jest skala Mercallego–Cancaniego–Sieberga (MCS), która wprowadzała 12 stopni intensywności. Obecnie na świecie stosowanych jest wiele skal makrosejsmicznych: w Japonii i na Tajwanie używana jest skala Shindo, w Chinach – skala Liedu, w Rosji popularna jest skala Miedwiediewa–Sponhouera–Kárnika (MSK). Pozostałe kraje naszego kontynentu przyjęły w 1998 roku 12‑stopniową, zamkniętą Europejską Skalę Makrosejsmiczną (EMS‑98). Niższe stopnie tej skali opierają się na odczuciach osób doświadczających wstrząsów, wyższe na szkodach i zmianach występujących w środowisku geograficznym. O konsekwencjach najsilniejszych zjawisk sejsmicznych więcej informacji znajdziesz w e‑materiale Negatywne skutki trzęsień ziemi.

Powstawanie trzęsień ziemi

Chociaż trzęsienia ziemi uważane są za zjawiska krótkotrwałe i gwałtowne, to badania sejsmologiczne wskazują, że proces generowania energii i jej rozładowywania może być rozciągnięty w czasie. Zasadnicze wstrząsy, które charakteryzują się największą magnitudą, bywają poprzedzane tzw. wstrząsami wstępnymi. Są one informacją o istniejących naprężeniach w ośrodkach skalnych.  Mogą być rejestrowane nawet na kilka dni przed główną fazą i zapowiadają nadejście kataklizmu. Również po głównym wstrząsie mogą być odnotowywane wstrząsy następcze. Chociaż występują one jeszcze przez wiele tygodni, z upływem czasu ich siła słabnie. Niekiedy trudno jest jednak ocenić, który ze wstrząsów był zasadniczym. Mówi się wówczas o roju sejsmicznym, czyli wielu wstrząsach następujących w długim czasie.

Częstotliwość występowania trzęsień ziemi oraz ich intensywność zależą również od procesów, wskutek których powstały. Ze względu na genezę wyróżniamy kilka rodzajów trzęsień ziemi:

Słownik