Ml, Mb, Ms, Md, Mw. Perchè esistono diverse magnitudo?

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Il concetto di Magnitudo è stato introdotto nel 1935 da Richter per rispondere alla necessità di esprimere in forma quantitativa e non soggettiva la “forza” di un terremoto. La Magnitudo Richter, detta anche Magnitudo Locale  (Ml), si esprime attraverso il logaritmo decimale del rapporto fra l’ampiezza registrata da un particolare strumento, il pendolo torsionale Wood-Anderson, e una ampiezza di riferimento. La Magnitudo Richter può essere calcolata solo per terremoti che avvengono a distanza minore di 600 km dalla stazione che ha registrato l’evento.

Per supplire alla limitazione sulla distanza posta dalla definizione della Magnitudo Richter, sono state introdotte altre scale di Magnitudo che consentono di esprimere l’energia irradiata da un terremoto. La maggior parte delle Magnitudo si basa sull’ampiezza massima del sismogramma registrato o sul rapporto fra l’ampiezza e il periodo delle onde sismiche utilizzate per il calcolo della Magnitudo. Tra queste scale si possono ricordare le Magnitudo di Volume (mb) (b sta per “body waves” ovvero onde di volume) usate per misurare terremoti avvenuti a una distanza superiore ai 600 km e basate sull’uso delle onde di volume (generalmente le onde S). Un’altra magnitudo è quella calcolata sulle onde superficiali: la Magnitudo Superficiale (Ms).

Al fine di calcolare la Magnitudo di terremoti piccoli o moderati a distanza locale o regionale è stata introdotta nel 1972  la Magnitudo di Durata (Md). Il suo calcolo è basato sulla misura della durata del sismogramma. Il concetto di base è quello di ritenere a ragione che maggiore è la Magnitudo di un evento, maggiore sarà la durata della registrazione. Essendo molto semplice e immediato misurare la durata del sismogramma, la Magnitudo di Durata, dal 1980, è entrata nel novero dei parametri che vengono forniti alla Protezione Civile. Gli altri sono la localizzazione dell’evento e la sua intensità teorica.

Si puo dimostrare che la Magnitudo di un evento sismico è strettamente connessa con l’energia irradiata dall’ipocentro.Una relazione lega la magnitudo sviluppata dal terremoto al logaritmo decimale dell’energia. A partire da questa relazione è possibile ricavare che una variazione 1 in Magnitudo equivale a un incremento di energia di circa 30 volte. In altre parole, l’energia sviluppata da un terremoto di Magnitudo 6 è circa 30 volte maggiore di quella prodotta da uno di Magnitudo 5 e circa 1000 volte maggiore di quella prodotta da un terremoto di Magnitudo 4.

Negli anni ’70 Kanamori introdusse la magnitudo momento (Mw) derivata dal parametro sismologico momento sismico che equivale al prodotto tra area di faglia, dislocazione e la resistenza delle rocce. Il momento sismico e la magnitudo momento rappresentano quindi la migliore stima della reale grandezza del terremoto. Il momento sismico è anche un osservabile sismologico in quanto si può calcolare direttamente dal sismogramma, in particolare dalla parte a bassa frequenza (minore di 1Hz) ma la sua determinazione richiede un certo tempo.