Was ist der Unterschied zwischen der Richterskala und der Intensitätsskala?

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Es gibt in der Erdbebenforschung zwei Skalen, um die Erdbeben bzw. die Erdbebenerschütterungen nach ihrer Stärke zu klassifizieren. Beide werden oft verwechselt.

  1. Intensität

Die Intensitätsskala klassifiziert die der Erschütterungen/Schwingungen an einem beliebigen Ort nach der Art der Erschütterungswahrnehmungen durch Menschen und den Grad der Erdbebenschäden. Diese Intensitätsskala (manchmal auch nach ihren Autoren abgekürzt als MSK oder MM bzw. (die neueste Version für Europa) EMS98 bezeichnet, unterteilt die Erdbeben in 12 Klassen.

Wenn diese Erschütterungen nicht in einer beliebigen Entfernung vom Erdbebenherd, sondern direkt über diesem, im sogenannten Epizentrum, gemeint sind, dann spricht man von der sogenannten Epizentralintensität I0. Sie ist in der Regel die größte bei einem Beben beobachtete Intensität.

Die Erdbebenintensitätsskale ist vergleichbar mit der Windstärkeskala nach Beaufort, die ebenfalls 12 Klassen hat - von Windstille bis zum verheerenden Orkan. Die Klassifizierung erfolgt dort ebenfalls nach den Wahrnehmungen (z.B. dünne Zweige bewegen sich im Wind, Bäume schwanken im Wind, Dächer werden abgedeckt, Bäume entwurzelt, Brandungswellen bzw. Wellen auf hoher See von bestimmter Kammhöhe etc.).

  1. Magnitude

Ganz anders verhält es sich mit der sogenannten Richterskala, auch Magnitudenskala genannt. Sie wurde erstmalig 1935 von Prof. Richter in Kalifornien vorgeschlagen und existiert heute in vielen Modifikationen. Die Magnitude ist ein Maß für die gesamte beim Beben freigesetzte seismische Schwingungsenergie. Der zweite wesentliche Unterschied im Vergleich zur Intensität I ist, daß die Magnitude nicht auf Erschütterungs- und Schadensberichten durch Menschen, d.h. nicht auf subjektiven Wahrnehmungen beruht, sondern sich auf instrumentelle Registrierungen der tatsächlich gemessenen Geschwindigkeit der Bodenschwingungen gründet.

Die Messungen erfolgen mit Seismographen. Erdbeben senden verschiedene Wellentypen aus. Da die Abnahme der Schwingungsamplituden mit der Entfernung in Abhängigkeit von der Art des beobachteten Wellentypes korrigiert wird, müsste theoretisch der an jeder seismologischen Station der Erde für ein bestimmtes Beben ermittelte Magnitudenwert identisch sein.

Die Erde ist aber in ihrer Struktur nicht ganz gleichmäßig aufgebaut, die Dämpfung der Erdbebenwellen ist auch von der Art und Temperatur der Gesteine abhängig und zudem strahlt ein Erdbebenherd die Energie ungleichmäßig in verschiedene Richtungen aus. Deshalb können sich die von einzelnen Stationen berechneten Magnitudenwerte sehr wohl um ± 0,5 Magnitudeneinheiten unterscheiden. Das erklärt auch die Abweichungen mancher Magnitudenangaben, die in denMedien unmittelbar nach einem Erdbeben bekannt werden, da diese Werte zumeist nur auf den Beobachtungen einer einzigen oder nur weniger Stationen beruhen. Später werden dann mittlere Magnitudenwerte aus Messungen vieler, weltweit verteilter Stationen angegeben, die zuverlässiger sind.

Die Stärke der Erdbebenschwingungen ist sehr verschieden. Mit empfindlichen Seismographen können heute noch Schwingungen von weniger als einmillionstel Millimeter (das sind Größenordnungen von Atom- und Molekühldurchmessern) aufgezeichnet werden. Im Vergleich können bei den stärksten Erdbeben bleibende Verschiebungen des Bodens von über 10 m auftreten, d.h. über 10 milliardenfach stärker als die Bodenbewegungen bei den schwächsten noch registrierbaren Erdbeben.

Da man das in normalen (natürlichen) Zahlen nicht mehr übersichtlich darstellen kann, werden Erdbebenmagnituden nach einer sogenannten logarithmischen Skala angegeben, d.h. log 10 = 1 und log 109 = log 1000 000 000 (1 Milliarde) = 9. Wenn sich also die Magnitude eines Bebens um 1 ändert (vergrößert oder verkleinert), dann war die entsprechende Geschwindigkeit der Bodenschwingungen zehnmal größer oder kleiner.

Anhand einer von den amerikanischen Seismologen Gutenberg und Richter schon 1956 angegebenen Beziehung zwischen der seismischen Schwingungsenergie Es und der aus Oberflächenwellen ermittelten Magnitude Ms gilt:

log Es = 1,5 Ms + 4,8 (in Joule)

Dementsprechend wächst Es pro Magnitudeneinheit um das 31,6fache an. Oder, am konkreten Beispiel erläutert: Ein Beben der Magnitude 7 setzt etwa 1000mal mehr Erschütterungsenergie frei als ein Beben der Magnitude 5.

Bezogen auf die Analogie der Windstärkemessungen sind Magnitudenbestimmungen vergleichbar mit instrumentellen Messungen der Windgeschwindigkeit mittels Drehschaufelkreuz-Anemometer.

Anmerkungen zur Richterskala

  1. In der Presse wird oft von der "nach oben offenen Richterskala" gesprochen. Das suggeriert, daß Erdbeben der Magnitude 100 bzw. 1000 oder gar unendlich möglich wären. Das ist aber physikalisch unsinnig.

Der Text ist zu lang,sorry... Hier der Link zum Zuendelesen: http://www.general-anzeiger-bonn.de/index.php?k=wett&itemid=10206

Die Richter-Skala beschreibt die "Stärke" (Energiefreisetzung) eines Erdbebens – für ein Erdbeben ist der Wert immer gleich.

Die Intensität beschreibt die "Stärke" (Auswirkungen) an verschiedenen Messpunkten – die Intensität ist nahe des Epizentrum am größten, und niedriger (schwächer) wenn es weiter weg ist. Daher ist der Wert immer verschieden, je nachdem, wo gemessen wird.

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