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Concept
Magnitude de moment
Résumé
L'échelle de magnitude de moment est une des échelles logarithmiques qui mesurent la magnitude d'un séisme, c'est-à-dire la « taille » d'un séisme proportionnelle à l'énergie sismique dégagée. Centrée sur les basses fréquences des ondes sismiques, elle quantifie précisément l'énergie émise par le séisme. Elle ne présente pas de saturation pour les plus grands événements, dont la magnitude peut être sous-évaluée par d'autres échelles, faussant ainsi les dispositifs d'alerte rapide essentiels pour la protection des populations. Pour cette raison, il est maintenant d'usage pour les sismologues de l'utiliser, de préférence à l'échelle de Richter ou aux autres magnitudes du même type (magnitudes locales), par exemple par l'Institut d'études géologiques des États-Unis.
Elle a été introduite en 1977 et en 1979 par et Hiroo Kanamori.
La magnitude de moment, notée M_w, est un nombre sans dimension défini par :
où M_0 est le moment sismique en newtons mètres.
Les constantes de la formule sont choisies pour coïncider avec l'échelle locale de magnitude (dite échelle de Richter) pour les petits et moyens séismes.
Durant un séisme, l'énergie potentielle stockée dans la croûte terrestre est libérée et produit :
un glissement sur la faille sismogène, des fissures et déformations ;
de la chaleur ;
de l'énergie sismique rayonnée sous forme d'ondes sismiques, notée E_s.
Les sismographes ne mesurent que cette dernière, à partir de laquelle l'énergie totale libérée, indiquée par M_0 (en newtons-mètres), est estimée grâce à la relation :
joules
Une augmentation d'une unité de magnitude de moment correspond à une multiplication par (environ 31,6) de l'énergie libérée. En effet, considérons deux séismes i et j ayant respectivement pour magnitude de moment M_w,i et M_w,j et pour moment sismique M_i et M_j.
Le rapport d'énergie sismique rayonnée peut s'écrire :
Ainsi, le rapport d'énergie libérée entre un séisme de magnitude de moment 8 et un autre de 9 est de 10 (soit environ 31,6).
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