AlegsaOnline.com

Mercalli intensitātes skala (MCS/MWN) — definīcija, līmeņi un vēsture

Mercalli intensitātes skala (MCS/MWN) — definīcija, 12 līmeņu skaidrojums, vēsture un salīdzinājums ar Rihtera skalu, skaidrojums par zemestrīču izraisītajiem postījumiem.

Autors: Leandro Alegsa

05-01-2026

Mercalli intensitātes skala (precīzāk — modificētā Mercalli intensitātes skala) ir skala, pēc kuras mēra zemestrīču intensitāti. Atšķirībā no Rihtera skalas, kas kvantificē zemestrīces lielumu (enerģiju), Mercalli skala neņem vērā tieši zemestrīces enerģiju. Tā drīzāk klasificē zemestrīces pēc to izraisītajām sekām — kā cilvēki tās juta un kādi postījumi radušies. Ja postījumi ir nelieli, skala apraksta, kā cilvēki juta zemestrīci vai cik daudzi to sajuta.

Ļoti bieži šo skalu izmanto neģeologi un civilās aizsardzības dienesti, jo cilvēkiem ir vieglāk aprakstīt zemestrīces radītos postījumus, nekā uzreiz veikt aprēķinus, lai iegūtu vērtību pēc Rihtera skalas. Mercalli intensitāte ir lokāls rādītājs — viena un tā pati zemestrīce var dažādās vietās radīt dažādas intensitātes atkarībā no attāluma līdz epicentram, zemes virsmas īpašībām un būvju šķirbām.

Līmeņi (I–XII)

Skala sastāv no I līdz XII, kur I ir vājākā (instrumentāla) un XII — visbīstamākā (katastrofāla). Tālāk sniegti īsi apraksti, kas atbilst modificētajām Mercalli/Cancani/Sieberg (MCS) un Mercalli–Wood–Neumann (MWN) variācijām:

I — Instrumentāls: jūtams tikai ar seismogrāfiem; cilvēki visbiežāk nejūt.
II — Ļoti vājā: dažiem cilvēkiem, īpaši augšējos stāvos, var šķist viegla kratīšanās; vispār nav bojājumu.
III — Vājā: īslaicīga kratīšanās; daži cilvēki to jūt; var kustēties vieglas priekšmetu.
IV — Mērāma: jūtama lielākajai daļai cilvēku iekštelpās; trauki, logu stikli var nelielā mērā vibrēt.
V — Mērāma līdz stipra: gandrīz visi jūt; vieglas sienu noberzes, nelieli krītoši priekšmeti.
VI — Vāja līdz mērena bojājuma: daļējas plaisas vieglajās konstrukcijās; mēbeles var pārvietoties.
VII — Stipra bojājuma: redzamas plaisas ēkās, daļēja strukturāla bojāeja vājākās būvēs; grīdas un mūra šuvju bojājumi.
VIII — Liela bojājuma: nopietni bojājumi daudzām ēkām, mūra konstrukcijas var sabrukt; ceļi un dzelzceļa sliedes var deformēties.
IX — Kritiski bojājumi: daudzas stabilas ēkas bojā; pamati var tikt bojāti; zemes deformācijas.
X — Ekstremāla: gandrīz visas ēkas cieš plašus bojājumus; lielas zemes deformācijas; tilti sabrūk.
XI — Gandrīz sagraujoša: plašas sabrukšanas zonas; inženierbūves gandrīz pilnīgi bojātas.
XII — Katrastrofāla: pilnīga iznīcināšana; ainava var mainīties (lielas zemes pārvietošana, avotu izslēgšana, upju gultņu maiņa).

Vēsture

Džuzepe Merkalli (Giuseppe Mercalli, 1850–1914) sākotnēji izstrādāja skalu ar desmit līmeņiem. Adolfo Kankani (Adolfo Cancani) 1902. gadā skalu paplašināja līdz divpadsmit līmeņiem, bet Augusts Heinrihs Zībergs (August Heinrich Sieberg) vēlāk veica papildus pārstrādi. Tāpēc šo sistēmu dažkārt dēvē par Mercalli–Cancani–Sieberg (MCS) skalu. Harijs O. Vuds (Harry O. Wood) un Frenks Neimans (Frank Neumann) to pārtulkoja angļu valodā un publicēja kā Mercalli–Wood–Neumann (MWN) skalu. To rediģēja arī Čārlzs Frānsiss Rihters, kurš vēlāk izstrādāja savu magnitūdas skalu (Rihtera skalu).

Kā tiek noteikta intensitāte

Intensitāte parasti nosakāma, pamatojoties uz:

vērojumiem un aculiecinieku aprakstiem (jūtas, trokšņi, kustības);
bojājumu inventarizāciju ēkām un infrastruktūrai, ņemot vērā būvju tipu un konstrukciju;
seismogrāfu datiem, kas var sniegt instrumentālus rādītājus (piem., virsmas paātrinājums — PGA, ātrums — PGV) un pēc tam tos aptuveni konvertēt uz intensitātes līmeņiem;
izolētām lauka izpētēm un isoseizmālajām kartēm, kurās intensitātes līnijas parāda, kā intensitāte mainās telpā.

Lietojums un ierobežojumi

Galvenie skalas pielietojumi:

ātrai situācijas novērtēšanai pēc zemestrīces — kur un cik stipri ir cietis reģions;
civilās aizsardzības un glābšanas plānošanai;
vēsturisku zemestrīču raksturošanai, ja instrumentālie mērījumi nav pieejami;
būvnormatīvu un risku kartējuma sagatavošanai.

Ierobežojumi:

intensitāte nav tieši salīdzināma ar magnitūdu (piem., Rihtera skalas vērtību) — tā atkarīga no attāluma, vietējām augsnes īpašībām un būvju drošības līmeņa;
subjektivitāte — lielā mērā balstīta uz cilvēku novērojumiem un būvju-vulnerability variācijām;
teritoriālā mainība — viena zemestrīce var radīt plašu intensitāšu spektru dažādās vietās.

Savstarpējās attiecības ar magnitūdu

Lai gan nav tiešas vienādojamas atbilstības, prakse rāda, ka lielākas magnitūdas zemestrīces parasti rada augstākas maksimālās intensitātes ap epicentru. Piemēram, neliela magnitūda (~Mw 4–5) parasti rada intensitātes līdz apmēram VI–VII tuvu epicentram, bet spēcīgas zemestrīces (~Mw 7+) var radīt intensitātes IX–XII iepretim epicentram. Tomēr šie skaitļi ir aptuveni — precīzu intensitāti nosaka daudzi faktori (dziļums, ģeoloģija, attālums un būvju kvalitāte).

Noslēgums

Mercalli intensitātes skala ir svarīgs rīks, lai saprastu, kā zemestrīces ietekmē cilvēkus un infrastruktūru. Tā papildina magnitūdu skalas, sniedzot praktisku un lokāli izmantojamu informāciju par bojājumiem un sajūtām, taču jālieto kopā ar instrumentālajiem datiem un ģeoloģiskām analīzēm, lai iegūtu pilnīgu attēlu par seismisko notikumu un tā riskiem.

Modificētā Mercalli intensitātes skala

Modificētās Mercalli intensitātes skalas zemākās pakāpes parasti attiecas uz to, kā zemestrīci izjūt cilvēki. Skalas augstākie skaitļi ir balstīti uz novērotajiem bojājumiem, kas nodarīti būvēm.

Lielajā tabulā ir norādīta Modificētās Mercalli skalas intensitāte, kas parasti tiek novērota vietās zemestrīces epicentra tuvumā.

I. Nav jūtams	Cilvēki to nejūt, bet tehnoloģijas to spēj sajust.
II. Vājš	Sajūt tikai daži cilvēki miega laikā, īpaši ēku augšējos stāvos.
III. Vājš	Jūtams diezgan jūtami cilvēkiem iekštelpās, īpaši ēku augšējos stāvos. Daudzi cilvēki to neatpazīst kā zemestrīci. Var nedaudz šūpoties stāvošas automašīnas. Vibrācija līdzīga kravas automašīnas braukšanai. Aptuvenais ilgums.
IV. Gaisma	Dienas laikā daudzi to jūt iekštelpās, tikai daži - ārā. Naktī daži pamodās. Trauki, logi, durvis; sienas izdveš plaisājošu skaņu. Sajūta, it kā smaga kravas automašīna trāpītu pa ēku. Ievērojami šūpojās stāvošas automašīnas.
V. Mērens	Juta gandrīz visi; daudzi pamodās. Daži trauki, izsisti logi. Apgāzti nestabili priekšmeti. Var apstāties svārsta pulksteņi.
VI. Spēcīgs	Juta visi, daudzi nobijušies. Pārvietotas dažas smagas mēbeles; daži gadījumi, kad nokritis apmetums. Bojājumi nelieli.
VII. Ļoti spēcīgs	Labas konstrukcijas un konstrukcijas ēkām bojājumi ir nenozīmīgi; labi būvētām parastām ēkām - nelieli līdz vidēji lieli; slikti būvētām vai slikti projektētām ēkām - ievērojami bojājumi; daži skursteņi ir bojāti.
VIII. Smags	Bojājumi nelieli īpaši projektētās ēkās; ievērojami bojājumi parastās ēkās ar daļēju sabrukumu. Ļoti lieli bojājumi slikti būvētām konstrukcijām. Dūmvadu, rūpnīcu skursteņu, kolonnu, pieminekļu, sienu krišana. Smago mēbeļu apgāšanās.
IX. Vardarbīgs	Īpaši projektētām konstrukcijām nodarīti ievērojami bojājumi; labi projektētas karkasa konstrukcijas izstumtas no vertikāles. Lieli bojājumi ievērojamām ēkām ar daļēju sabrukumu. Ēkas nobīdītas no pamatiem.
X. Ekstrēms	Dažas labi būvētas koka konstrukcijas sagrautas; lielākā daļa mūra un karkasa konstrukciju ar pamatiem sagrautas. Izliektas sliedes.
XI. Ārkārtīgi bīstami	Tikai dažas (mūra) būves ir saglabājušās, ja vispār ir saglabājušās. Tilti iznīcināti. Plašas plaisas zemē. Pazemes cauruļvadi pilnībā pārtraukuši darboties. Zemes nogruvumi un zemes noslīdēšana mīkstā zemē. Ļoti izliektas sliedes.
XII. Katastrofas	Bojājumu kopsumma. Viļņi redzami uz zemes virsmām. Izkropļotas redzamības līnijas un līmenis. Priekšmeti izmesti gaisā.

Korelācija ar lielumu

Magnitūda	Tipisks maksimālais modificētais Mercalli intensitāte
zem 2.0	I
2.0 - 2.9	II - III
3.0 - 3.9	III - IV
4.0 - 4.9	IV - V
5.0 - 5.9	V - VI
6.0 - 6.9	VI - VII
7.0 - 7.9	VII - VIII
8.0 vai augstāka	VIII vai augstāks

Starp zemestrīces lielumu un intensitāti pastāv korelācija. Lai gan šī korelācija pastāv, var būt grūti sasaistīt vienu ar otru: Šī korelācija ir atkarīga no vairākiem faktoriem, piemēram, zemestrīces dziļuma, reljefa, iedzīvotāju blīvuma un postījumiem. Piemēram, 2011. gada 19. maijā 0,7 magnitūdas zemestrīci Centrālajā Kalifornijā, ASV, 4 km dziļumā Amerikas Savienoto Valstu Ģeoloģiskā dienesta (USGS) vairāk nekā 100 jūdžu (160 km) attālumā no epicentra (un II intensitātes gandrīz 300 jūdžu (480 km) attālumā no epicentra) klasificēja kā III intensitātes zemestrīci, savukārt 4,5 magnitūdas zemestrīce Salta, Argentīnā, 164 km dziļumā, bija I intensitātes zemestrīce.

Mazā tabula ir aptuvenas norādes par Modificētās Mercalli intensitātes skalas pakāpēm. Šeit norādītās krāsas un aprakstošie nosaukumi atšķiras no tiem, kas izmantoti dažās satricinājumu kartēs citos rakstos. Tomēr tā nebūs 100 % precīza.

Jautājumi un atbildes

J: Kādam nolūkam izmanto Mercalli intensitātes skalu?

A: Mercalli intensitātes skala tiek izmantota, lai mērītu zemestrīču intensitāti.

J: Ar ko Mercalli skala atšķiras no Rihtera skalas?

A: Atšķirībā no Rihtera skalas Mercalli skala tieši nemēra zemestrīces enerģiju. Tā klasificē zemestrīces pēc to ietekmes un postījumiem, ko tās izraisa.

J: Ko Mercalli skala apraksta, ja postījumi ir nelieli?

A: Ja postījumi ir nelieli, Mercalli skala apraksta to, kā cilvēki juta zemestrīci vai cik daudz cilvēku to sajuta.

J: Kāpēc neģeologi bieži izmanto Mercalli skalu?

A: Neģeologi bieži izmanto Mercalli skalu, jo cilvēkiem ir vieglāk aprakstīt zemestrīces radītos postījumus nekā veikt aprēķinus pēc Richtera skalas.

J: Kas sākotnēji izstrādāja Mercalli skalu un cik līmeņu tai bija?

A: Džuzepe Merkalli sākotnēji izstrādāja Merkalli skalu ar desmit līmeņiem.

J: Kas paplašināja Mercalli skalu līdz divpadsmit līmeņiem?

A: Adolfo Kankani (Adolfo Cancani) paplašināja Mercalli skalu līdz divpadsmit līmeņiem.

J: Kas ir Mercalli-Cancani-Sieberg skala un Mercalli-Wood-Neumann skala?

A: Mercalli-Cancani-Sieberg skala ir cits Mercalli intensitātes skalas nosaukums, savukārt Mercalli-Wood-Neumann skala attiecas uz Harija O. Vuda (Harry O. Wood) un Franka Neimana (Frank Neumann) Mercalli skalas tulkojumu angļu valodā. Čārlzs Frānsiss Rihters arī rediģēja Mercalli skalu un vēlāk izstrādāja Rihtera skalu.