Công cụ này làm được gì
Công cụ giúp bạn quy đổi qua lại giữa độ lớn mômen (Mw) của một trận động đất và lượng năng lượng địa chấn mà nó giải phóng, tính bằng joule (J), đồng thời biểu diễn năng lượng đó dưới dạng khối lượng thuốc nổ TNT tương đương (tính bằng tấn). Công cụ dựa trên quan hệ năng lượng - độ lớn Gutenberg-Richter, một quy luật vật lý phổ quát áp dụng được ở bất kỳ nơi nào trên Trái Đất - không bị giới hạn theo quốc gia nào, dù nó thường được minh họa bằng các trận động đất nổi tiếng ở Nhật Bản.
Cách sử dụng
Hãy chọn chiều quy đổi ở mục "Quy đổi từ". Chọn Độ lớn để nhập giá trị M và nhận về năng lượng tính bằng joule cùng khối lượng TNT tương đương. Chọn Năng lượng (J) để nhập một giá trị năng lượng kèm đơn vị (từ J đến EJ) và nhận về độ lớn cùng khối lượng TNT tương ứng. Đơn vị năng lượng chỉ đơn giản quy giá trị bạn nhập về joule (đơn vị SI) trước khi áp dụng công thức.
Giải thích công thức
Quan hệ cốt lõi là $$\log_{10}(\text{J}) = 4{,}8 + 1{,}5 \times M$$ trong đó J là năng lượng tính bằng joule còn M là độ lớn mômen. Giải theo chiều ngược lại ta được $$M = \frac{\log_{10}(\text{J}) - 4{,}8}{1{,}5}$$ Hệ số 1,5 có nghĩa là mỗi lần tăng một bậc độ lớn sẽ làm năng lượng tăng gấp \(10^{1{,}5} \approx 31{,}6\) lần, còn tăng hai bậc sẽ làm năng lượng tăng gấp 1.000 lần. Đối với TNT, một tấn TNT giải phóng \(4{,}184 \times 10^{9}\) J (4,184 GJ), vì vậy khối lượng tương đương chỉ đơn giản là lấy J chia cho \(4{,}184\mathrm{e}9\).
Ví dụ minh họa
Với một trận động đất độ lớn M = 9,0: $$\log_{10}(\text{J}) = 4{,}8 + 1{,}5 \times 9{,}0 = 18{,}3$$ nên \(\text{J} = 10^{18{,}3} \approx 1{,}995 \times 10^{18}\) J (khoảng 2 EJ). Khối lượng TNT tương đương là $$\frac{1{,}995\mathrm{e}18}{4{,}184\mathrm{e}9} \approx 4{,}77 \times 10^{8} \text{ tấn}$$ tức khoảng 477 megaton TNT.
Câu hỏi thường gặp
Đây là thang đo độ lớn nào? Công cụ sử dụng độ lớn mômen (Mw), chuẩn hiện đại để đo các trận động đất lớn.
Vì sao một thay đổi nhỏ về độ lớn lại quan trọng đến vậy? Vì năng lượng tăng theo \(10^{1{,}5M}\), nên chỉ cần tăng một đơn vị độ lớn thì năng lượng giải phóng đã lớn hơn khoảng 31,6 lần.
Tôi có thể nhập độ lớn âm hoặc rất lớn không? Có. Công thức xác định với mọi giá trị thực của M. Riêng chiều tính từ năng lượng đòi hỏi giá trị năng lượng phải dương, vì logarit của số 0 hoặc số âm không xác định.
