La Escala de Intensidad Sísmica de la Agencia Meteorológica de Japón (JMA) [1] (conocida en Japón como escala sísmica Shindo ) [2] es una escala de intensidad sísmica utilizada en Japón para categorizar la intensidad de los temblores locales del suelo causados por terremotos .
La escala de intensidad JMA no debe confundirse ni combinarse con mediciones de magnitud como la magnitud de momento (Mw) y las escalas Richter anteriores , que representan cuánta energía libera un terremoto. Al igual que la escala Mercalli , el esquema JMA cuantifica la cantidad de temblores de la superficie del suelo que se producen en los sitios de medición distribuidos en un área afectada . Las intensidades se expresan como valores numéricos llamados shindo (震度, "intensidad sísmica") ; cuanto mayor sea el valor, más intenso será el temblor. Los valores se derivan de la aceleración máxima del suelo y la duración del temblor, que a su vez están influenciados por factores como la distancia y la profundidad del hipocentro (foco) , las condiciones locales del suelo y la naturaleza de la geología intermedia, así como la magnitud del evento. ; Por tanto, cada terremoto implica numerosas intensidades.
Los datos necesarios para calcular la intensidad se obtienen de una red de 670 estaciones de observación que utilizan acelerómetros de fuerte movimiento del suelo "Modelo 95" . [3] [4] La agencia proporciona al público informes en tiempo real a través de los medios de comunicación e Internet [5] que brindan la hora del evento, el epicentro (ubicación) , la magnitud y la profundidad, seguidos de lecturas de intensidad en las localidades afectadas.
El Observatorio Meteorológico de Tokio, que en 1887 se convirtió en el Observatorio Meteorológico Central [6] definió por primera vez una escala de intensidad de cuatro incrementos en 1884 con los niveles bi (微, débil) , jaku (弱, débil) , kyō (強, fuerte) , y retsu (烈, violento) . En 1898, la escala se cambió a un esquema numérico, asignando a los terremotos niveles del 0 al 7. [7]
En 1908, se definieron parámetros descriptivos para cada nivel de la escala, y a las intensidades en lugares particulares que acompañan a un terremoto se les asignó un nivel de acuerdo con el efecto percibido en las personas en cada sitio de observación. Esto fue ampliamente utilizado durante el período Meiji y revisado durante el período Shōwa y las descripciones fueron revisadas. [7]
Después del Gran Terremoto de Hanshin de 1995 , el primer terremoto que generó sacudidas de la intensidad más fuerte de la escala (7), las intensidades 5 y 6 se redefinieron en dos nuevos niveles, reconfigurando la escala en uno de 10 incrementos: 0–4, 5- inferior (5–), 5 superior (5+), 6 inferior (6–), 6 superior (6+) y 7. Esta escala se utiliza desde 1996. [7]
La escala JMA se expresa en niveles de intensidad sísmica del 0 al 7 de forma similar a la escala de intensidad de Mercalli , que no se utiliza habitualmente en Japón. Los informes de terremotos en tiempo real se calculan automáticamente a partir de mediciones de la aceleración máxima del suelo con medidores de intensidad sísmica en toda el área afectada, y la JMA informa las intensidades de un terremoto determinado de acuerdo con la aceleración del suelo en los puntos de medición. Dado que no existe una correlación lineal simple entre la aceleración del suelo y la intensidad (también depende de la duración del temblor [8] [9] [10] ), los valores de aceleración del suelo en la siguiente tabla son aproximaciones. [ se necesita una mejor fuente ]
La Intensidad 7 (震度7, Shindo 7 ) es la intensidad máxima en la escala de intensidad sísmica de la Agencia Meteorológica de Japón, que cubre terremotos con una intensidad instrumental (計測震度) de 6,5 y más. [15] En Intensidad 7, resulta imposible moverse a voluntad. [13] La intensidad se creó tras el terremoto de Fukui de 1948 . Se observó por primera vez en el gran terremoto de Hanshin de 1995 .
Desde abril de 1997, Japón ha estado utilizando dispositivos automatizados conocidos como "medidores de intensidad sísmica" para medir e informar la fuerza de los terremotos según la escala JMA. Esto reemplazó al antiguo sistema que dependía de la observación humana y la evaluación de daños.
La instalación de estos medidores se inició en 1991 con el "medidor de intensidad sísmica Modelo 90", que no tenía capacidad para registrar formas de onda. En 1994, se introdujo una versión mejorada, el "medidor de intensidad sísmica Modelo 93". Este modelo podría grabar formas de onda digitales en tarjetas de memoria . Posteriormente, se introdujo el "medidor de intensidad sísmica Modelo 95", que tenía varias mejoras, incluida la capacidad de observar el doble del límite de aceleración y una mayor frecuencia de muestreo. A día de hoy, todos los medidores de intensidad sísmica de JMA son de este tipo "Modelo 95". [19] [20]
Especificaciones del medidor de intensidad sísmica modelo 95 [21]
A finales de 2009, alrededor de 4.200 de estos medidores estaban en uso para la "información de intensidad sísmica" de JMA, y en agosto de 2011, este número había aumentado a 4.313. Este fue un aumento significativo de las aproximadamente 600 unidades en uso cuando se realizó el cambio a la intensidad sísmica medida. Esto demuestra que la red japonesa de observación de la actividad sísmica es una de las más completas del mundo. De estos medidores, alrededor de 600 están gestionados por la JMA, unos 780 por el Instituto Nacional de Investigación de Ciencias de la Tierra y Resiliencia a Desastres (NIED) y aproximadamente 2.900 por organismos gubernamentales locales. [22] [23]
La red fue diseñada con el objetivo de tener un sismómetro en cada municipio antes de las grandes fusiones municipales de la era Heisei. Se instalaron unidades adicionales en islas remotas y áreas con baja población para garantizar una cobertura completa.
Además de los medidores de intensidad sísmica utilizados para la información de la JMA, los organismos gubernamentales locales han instalado muchos otros medidores que no se utilizan para la información de la JMA. Las instituciones públicas y las organizaciones de transporte público también han instalado medidores de forma independiente para garantizar la seguridad de infraestructuras como presas , ríos y ferrocarriles .
Para garantizar la precisión de las mediciones de la intensidad de los terremotos, existen pautas específicas para configurar medidores de intensidad sísmica. La JMA no utiliza datos de medidores instalados en lugares inadecuados para obtener información sobre la intensidad de los terremotos.
En primer lugar, estos medidores deben colocarse sobre un soporte resistente diseñado para ellos. Debido a que el suelo puede temblar más en terraplenes o acantilados, los medidores deben instalarse afuera, en un terreno plano y estable, sin escalones cercanos, y al menos dos tercios del soporte deben estar enterrados en el suelo. También existen reglas sobre estructuras cercanas. Los medidores deben estar lo suficientemente lejos de árboles o cercas que puedan caerse y golpear el medidor. Si los contadores se instalan en el interior, se deben colocar cerca de los pilares de la planta baja y se pueden instalar en cualquier lugar desde el sótano hasta el segundo piso. Los medidores no se instalan en edificios que tengan aislamiento sísmico o control de construcción.
Los medidores de intensidad sísmica deben estar sujetos de forma segura al soporte o, si están adentro, al piso. Se recomienda seguir las instrucciones de instalación proporcionadas para cada tipo de medidor y, si es posible, fijarlos con pernos de anclaje.
La JMA clasifica la ubicación de instalación de los medidores de intensidad sísmica utilizados para obtener información sobre la intensidad de los terremotos en una escala de A a E. Las calificaciones de A a C son aceptables, D generalmente no se usa, pero puede usarse después de una cuidadosa consideración, y E no es aceptable.
Sin embargo, ha habido casos en los que se utilizó información sobre la intensidad del terremoto a pesar de que los medidores estaban instalados en lugares inadecuados, y posteriormente se cuestionó y corrigió la exactitud de la información. Por ejemplo, durante el terremoto de Iwate de julio de 2008 , se registró una intensidad de 6+ (luego cambiada a 6-) en Ono, ciudad de Hirono, prefectura de Iwate. Esta intensidad fue mucho mayor que en los municipios cercanos, lo que motivó una investigación. El 29 de octubre del mismo año, la JMA anunció que el medidor de Ono estaba en una ubicación inadecuada para la observación de terremotos y lo eliminó de los datos de intensidad del terremoto, corrigiendo la intensidad máxima de 6+ a 6-. [24] Dado que el medidor en Ono originalmente fue calificado como aceptable, se ha sugerido que otros medidores también podrían estar en lugares de instalación deteriorados.
El número de estaciones de vigilancia sísmica aumentó significativamente en 1996, gracias a que la JMA incrementó el número de puntos de observación sísmica. Este crecimiento ha hecho que sea más fácil detectar terremotos fuertes cerca de su punto de origen. Por ejemplo, el terremoto de Nagano de 1984 , que causó muchos daños pero solo fue calificado con un 4 en términos de intensidad sísmica, y el terremoto de Nankai de 1946 , un enorme terremoto que fue calificado con un 5, habrían recibido calificaciones más bajas si no había estaciones de monitoreo cerca de sus puntos de origen antes de 1995. Después del aumento de las estaciones de monitoreo, incluso si un terremoto tiene el mismo tamaño que antes, es probable que se le dé una clasificación de intensidad sísmica más alta y clasificaciones de alta intensidad como 6- se reportan con mayor frecuencia. [25] [26] El aumento de los puntos de observación sísmica ha permitido detectar intensidades de terremotos más cercanas a su punto de origen, y la JMA está estudiando las diferencias entre las intensidades de terremotos más altas detectadas en todas las estaciones de monitoreo y las intensidades medidas en las oficinas de la JMA. , [4] [27] para comprender cómo el aumento de las estaciones de monitoreo ha cambiado las intensidades sísmicas máximas. Aquí están algunos ejemplos:
En terremotos de menor magnitud, el rango de intensidad sísmica 6- se vuelve más estrecho. Aun así, si hay muchos puntos de observación, algunos estarán dentro del rango de intensidad sísmica 6-. Sin embargo, si hay menos puntos de observación, existe una alta posibilidad de que la intensidad sísmica máxima sea menor porque no será captada por los puntos de observación. Antes de 1995, un terremoto con una intensidad sísmica máxima de 6 era sin duda un "terremoto importante" en términos de magnitud. Sin embargo, desde 1996, incluso los terremotos menores muy poco profundos tienen más probabilidades de registrar intensidades sísmicas de 5 o 6, por lo que no es apropiado tratar los "terremotos con una intensidad sísmica máxima de 6" a la par que los anteriores a 1995. [25 ] Puede parecer que ha habido más terremotos desde el Gran Terremoto de Hanshin-Awaji , pero esto no se debe a que haya habido más terremotos, sino a que ha habido más informes de intensidad sísmica. [25]
Además, los puntos de observación de la intensidad sísmica no están distribuidos uniformemente por área. Suelen instalarse en regiones con alta densidad de población, especialmente en zonas urbanas. Esta tendencia es particularmente fuerte en los puntos de observación establecidos por entidades públicas locales. En estas áreas de alta densidad de población, tiende a haber una mayor tasa de amplificación de la intensidad sísmica en la capa superficial del suelo. [26]
Los sismómetros utilizados por la JMA y otros observan las sacudidas a través de acelerómetros . Primero miden los tres componentes del movimiento (vertical, norte-sur y este-oeste) como señales de aceleración en el dominio del tiempo. Luego se calcula la intensidad sísmica instrumental (valor decimal) mediante el siguiente proceso: [32]
Redondee la intensidad sísmica instrumental (si es negativa, es 0, si es 8 o más, es 7) para determinar el nivel de intensidad sísmica de 0 a 7. En el caso de intensidad sísmica 5 y 6, se divide además en inferior y superior dependiendo de si está redondeado hacia arriba o hacia abajo (consulte la sección Descripción general de la escala).
Un estudio de 1971 que recopiló y comparó intensidades según las escalas JMA y Medvedev-Sponheuer-Karnik (MSK) mostró que la escala JMA era más adecuada para terremotos más pequeños, mientras que la escala MSK era más adecuada para terremotos más grandes. La investigación también sugirió que para pequeños terremotos de hasta intensidad 3 de JMA, se podría calcular una correlación entre los valores de MSK y JMA con la fórmula MSK = JMA1,5 + 1,5, mientras que para terremotos más grandes la correlación era MSK = JMA1,5 + 0,75. . [33]
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