Tóm tắt
Bài báo điều tra các yếu tố vật lý chính của động đất: độ lớn M, năng lượng E, cường độ I, gia tốc a, và mối quan hệ của chúng với độ sâu h và bán kính cảm nhận r. (r2 + h2 = R2. Chỉ số dưới (0) đề cập đến trung tâm động đất.) Các phương trình
log a = I 3 − 1 2
và
A D 2 T 2 = hằng số
(A = biên độ mặt đất, T = chu kỳ, D = khoảng cách từ tâm động đất cho một sốc nhất định) đã được thiết lập một cách thực nghiệm cho các sốc ở California. Phương trình (9) có thể áp dụng rất phổ quát và cung cấp cơ sở cho một định nghĩa chính xác hơn về I, như được đề xuất bởi Cancani. Phương trình (4) được sử dụng ở đây rất phổ quát ở các khoảng cách ngắn; nhưng nó chỉ là gần đúng, có thể khác nhau theo vùng, và nối liền sự chuyển tiếp có thể không liên tục của gia tốc tối đa từ S̄ đến một sóng ngang nào đó, khi khoảng cách tăng lên. Tuy nhiên, các hệ quả thu được từ (4) không trái ngược nghiêm trọng với quan sát.
Thang đo độ lớn động đất bằng thiết bị đã được mở rộng để bao gồm các khoảng cách ngắn. Các kết quả đi vào một mối quan hệ thực nghiệm
M = 2.2 + 1.8 log a 0
từ đó và (9) dẫn đến
M = 1.3 + 0.6 I 0
Hai phương trình này được thiết lập và xác thực cho khu vực California; chúng cũng nên giữ nguyên trong các khu vực khác có cấu trúc tương tự cho các trận động đất xuất phát ở độ sâu gần như nhau (khoảng 18 km).
Các giả định đơn giản nhất (vận tốc không đổi, hấp thụ không đáng kể, sóng hình sin) dẫn đến phương trình tổng quát
log E = 14.9 + 2 log h + log t 0 + 2 log T 0 + 2 log a 0
(t0 = khoảng thời gian, T0 = chu kỳ, của chuỗi sóng hình sin tại tâm động đất).
Các phương trình (27), (9), và (4) cung cấp những kết quả có thể áp dụng rộng rãi
a 0 h 2 = a D 2 = a r R 2
I 1 − I 2 = 6 log D 2 D 1
I 0 − 1.5 = 6 log R h
ar, gia tốc tối thiểu có thể cảm nhận, xấp xỉ 1 gal.
Đối với các sốc ở độ sâu thông thường tại California
log E = 11.3 + 1.8 M
Đối với các độ sâu khác, và có lẽ cho các khu vực khác,
log E = 9.5 + 3.2 log h + 1.1 I 0
log E = 11.1 + 6.4 log R − 3.2 log h
Một tóm tắt về các yếu tố vật lý cho các sốc ở California được trình bày trong bảng 10.
Phương trình (13) được sử dụng để tính toán độ sâu rõ apparent cho các trận động đất ở Hoa Kỳ và châu Âu. Kết quả có xu hướng xác nhận nguồn gốc nông tương đối của các sốc trên bờ biển Thái Bình Dương so với những sốc xảy ra ở nơi khác, đặc biệt là dưới Canadian Shield, thung lũng trung tâm Mississippi, và Appalachians phía nam.