Zelzele şiddeti nasıl hesaplanıyor! 6 ile 7 ortasında ki fark tüyler ürpertti

Merkez üssü Kahramanmaraş’ın Pazarcık ve Elbistan ilçeleri olan ve toplamda 10 ili etkileyen 7,7 ve 7,6 büyüklüğündeki zelzeleleri Türkiye tarihinin en yıkıcı zelzelesi oldu.

Ülkeyi derinden sarsan zelzele tam 5’i büyükşehir olmak üzere 10 ili (Kahramanmaraş, Kilis, Diyarbakır, Adana, Osmaniye, Gaziantep, Şanlırurfa, Adıyaman, Malatya ve Hatay) derinden etkiledi.

Bugün sarsıntı bölgesine giden Lider Recep Tayyip Erdoğan, son tespitlere nazaran 6 bin 444 binanın yıkıldığını açıkladı.

Uzmanlar, doğrultu atımlı dikey bir fay sınırı üzerinde meydana gelen Kahramanmaraş merkezli zelzelelerinin, yüzeye çok yakında gerçekleşmesi ve fayın tipi nedeniyle epeyce şiddetli olduğu vurguluyor. 7 büyüklüğündeki bir sarsıntının sismografik aktivitesinin, 6 büyüklüğündeki zelzeleye nazaran 10 kat daha ağır olduğu söz ediliyor.

Böylesine yıkıcı ve peş peşe gelen sarsıntılar nasıl ölçülüyor? Kandilli Rasathanesi ve Sarsıntı Araştırma Enstitüsü sarsıntıların oluşumu ve ölçümüyle ilgili tanımlaması şöyle:

1. BÜYÜKLÜK (MAGNITUD) NE MANAYA GELİYOR?

“Deprem, yerkabuğunun gerilme tesiri sonuncu, makul bir derinlikte kırılması olarak tanımlanabilir. Sarsıntının büyüklüğü ise kırılan yüzeyin büyüklüğünü ve münasebetiyle ortaya çıkan gücün seviyesini belirten bir ölçüdür. Örneğin M=2,0 büyüklüğünde bir sarsıntı, yeryüzünün derinliklerinde yaklaşık bir futbol alanı büyüklüğünde bir kiriğin meydana geldiğini gösterir. Büyüklük bir ünite artarsa, yani 3,0 büyüklüğünde bir zelzele oluşmuş ise, yaklaşık 10 futbol alanına eşit bir alanın kirtilmiş olduğu anlaşılır. 
Gerçekte, zelzelenin büyüklüğü yalnızca kırılan yüzeyin alanı ile oranlı değildir. Büyüklüğü etkileyen iki etmen daha vardır: atim ve berklik (rijidite). Atim, kırılan yüzeyin iki tarafında kalan kayaçların birbirlerine nazaran bağıl olarak ne kadar yer değiştirdiğini belirtir. Berklik ise, kırılan kayaçların sertliğine bağlı bir parametredir. Lakin zelzelenin meydana geldiği derinliklerde genelde Berklik bedeli çabucak hemen daima birebirdir ve sabit kabul edilebilir. Atim kıymetinin ise genelde kırılan yüzeyin büyüklüğüne daima orantılı olduğu gözlenmiştir. Bu nedenle, büyüklüğün bilinmesi için yalnızca kırılan alanın yüzölçümünün iddia edilmesi kâfi sayılabilir.

BÜYÜKLÜK NEDİR?

Depremi oluşturan kirik genelde yer kabuğunun derinliklerindedir, fakat büyük zelzelelerde yer yüzeyine kadar ulaşır ve bizim fay kırığı dediğimiz yüzey kırıklarını oluşturur. Bir sarsıntı olduğunda, derinlerde oluşan kırığı direkt gözle görmek mümkün olmadığından, onun yüzölçümünü dolaylı olarak kestirim etmek zorunda kalırız. Bir öbür deyişle sarsıntı kırığını kendisini görmesek de, onun ortaya çıkardığı tesirleri inceleyerek büyüklüğü hakkında bir fikir edinebiliriz.

Buna örnek olarak, birisinin bir havuza tas attığını, lakin bizim taşın büyüklüğünü bilmediğimizi kabul edelim. Taşın havuza düşerken çıkardığı sesi dinleyerek yahut havuzda oluşan dalgalanmaların boyutuna bakarak taşın küçük mü, yoksa büyük bir taş mı olduğunu varsayım edebiliriz. Zelzelenin büyüklüğünü kestirmek de büsbütün buna benzeri bir süreçtir. Zelzele de, yerkabuğu içerisinde havuzdaki suya benzeri biçimde dalgalanmalar oluşturur.

Yerkabuğunda oluşan dalgalanmaları ölçmek için sismometre dediğimiz aygıtlar kullanılır. Hangi formül kullanılırsa kullanılsın, büyüklük hesaplanırken, sarsıntının merkezinin yanlışsız bir halde belirlenmiş olması temeldir. Havuza atılan taş örneğine dönecek olursak, su üzerinde oluşan dalgaların genliği, kaynak noktasından uzaklaştıkça yavaş yavaş azalır. Bu nedenle, dalgalanmaların genliğini yorumlarken onun ne kadar uzak bir aradan geliyor olduğunu bilmek koşuldur. Göz önünde tutulması gereken değerli bir nokta, yerkabuğunun hiçbir vakit havuzun suyu üzere yalın bir yapıya sahip olmaması, katmanlar, kıvrımlar, vb. içeren çok karmaşık bir dokuya sahip olmasıdır. Bu nedenle zelzeleyle oluşan yerkabuğu dalgalanmaları yayıldığı tarafa bağlı olarak çok farklı değişimlere uğrayabilir. Mümkün bu bozulmalar göz önüne alınarak, büyüklüğü belirlemek için birden fazla vakit tek bir sismometrenin sonuçları ile yetinilmez. Sarsıntısı farklı taraflardan ve farklı uzaklıklardan izleyebilmiş birçok sismometre ölçümünün ortalaması alınarak daha inançlı bir sonuç elde edilir.

NİÇİN BİRDEN FAZLA ZELZELE BÜYÜKLÜĞÜ TARİFİ BULUNUYOR?

Yukarıda değinildiği üzere sarsıntının büyüklüğünü belirlemek dolaylı biçimde yapıldığı için pek de kolay değildir. Üstelik zelzele büyüklüğünü belirlerken, tüm ölçek için tek bir tekniğin kullanılması maalesef mümkün değildir. Belli bir formül muhakkak bir büyüklük aralığında ve belli bir uzaklıktaki zelzeleler için geçerliyken, daha büyük yahut daha uzak zelzeleler için daha farklı sistemler kullanmak gerekir.

Buna örnek olarak, sarsıntının büyüklüğünü belirlemeyi bir insanın yaşını belirlemeye benzetebiliriz. Yirmi yaşından daha küçüklerin yaşını iddia etmek için o kişinin uzunluğuna bakmak kâfi sayılabilir. Lakin yirmi yaşının üzerindekilerde uzunluk fazla değişmeyeceğine nazaran, yaşı anlamak için daha farklı bir özelliğe, mesela saçların kırlaşmasına yahut ciltte oluşan kırışıklıklara bakarak bir kestirim yapmak zorunda kalırız. Emsal biçimde, zelzele büyüklüğünü belirlerken de, bulunduğumuz uzaklığa ve sarsıntının büyüklüğüne nazaran farklı farklı sistemlere başvurmak zorunda kalırız. Hatta bu farklı usulleri tıpkı zelzeleye uyguladığı takdirde, farklı pahalar elde etme mümkünlüğü da vardır. Lakin en inançlı olanı, o büyüklük ve uzaklık için en uygun olan yolun verdiği sonuçtur.

BÜYÜKLÜĞÜ ÖLÇMEK İÇİN KAÇ TANE SİSTEM VAR? 

Süreye Bağlı Büyüklük (Md)

Daha büyük bir sarsıntının, sismometre üzerinde daha uzun bir müddet için salınımlara yol açacağı prensibinden hareket edilir. Sarsıntının, sismometre üzerinde ne kadar uzun müddetli bir titreşim oluşturduğu ölçülür ve zelzele merkezinin uzaklığı ile ölçeklenir. Bu formül küçük (M<5,0) ve yakın (Uzaklık<300 km) depremeler için kullanılır.

Yerel (Lokal) Büyüklük (Ml)

Bu metot 1935’da Richter tarafından zelzeleleri ölçmek için önerilen birinci metottur. Bu metot, havuza atılan tas örneğine dönecek olursak, taşın suya çarparken oluşturduğu ses dalgalarının suyun içerisine yerleştirilmiş bir mikrofon ile dinlenmesine benzetilebilir. Ses kaydında oluşan en yüksek genlik pahası, uzaklık ile ölçeklenerek taşın büyüklüğü hakkında bilgi verecektir. Sarsıntının büyüklüğünü kestirirken de tıpkı unsur uygulanır. Bu prosedür de görece küçük (büyüklüğü 6,0’dan az) ve yakın (uzaklığı 700 km’den az) depremeler için kullanılır. Hakikat bedellerin bulunması için sismometrelerin çok düzgün kalibre edilmiş olması temeldir.

Yüzey Dalgası Büyüklüğü (Ms)

Bu usul birinci iki metodun yetersiz kaldığı büyük zelzeleleri (M>6,0) ölçmek için geliştirilmiştir. Havuz örneğine geri dönecek olursak, suyun yüzeyinde oluşan ve halkalar halinde merkezden etrafa yayılan dalgaların en yüksek genliğinin ölçülmesi temeline dayanır. Bu çeşit dalgalar yeryüzünde kaynaktan çok uzak uzaklıklara yayılabilirler. Başka metotların bilakis bu formülün güvenilirliği uzak aralıktan yapılan ölçümlerde daha da artar.

Cisim Dalgası Büyüklüğü (Mb)

Bu formül Yüzey Dalgası usulüne emsal, tek farkı yüzeyden yayılan dalgalar yerine derinliklerde ilerleyen dalgaların kullanılmasıdır. Havuz örneğine dönersek, taşın suya çarpması ile oluşan ses dalgaları (akustik dalga) suyun içerisinde uzak uzaklıklara yayılabilir. Bu ses dalgalarının bir mikrofon ile dinlenebilir ve ulaştığı en yüksek genlik taşın büyüklüğü konusunda bilgi verir. Sarsıntı için de durum benzeridir. Lakin yerkabuğu içerisinde yalnızca ses dalgası değil, kesme dalgası ismi verilen bir diğer dalga tipi de üretilir. Bu iki dalga cinsinin tümüne Cisim Dalgaları ismi verilir. Sismometreler, mikrofondan farklı olarak her iki dalga cinsini (Cisim Dalgaları) de kaydedebilir.

Moment Büyüklüğü (Mw)

Bu büyüklük tipi, başkalarına nazaran en emniyetli olanıdır. Bilim dünyasında, şayet bir sarsıntı için moment büyüklüğü hesaplanabilmişse, öteki büyüklük çeşitlerine gerek kalmadığı düşünülür. Belirleme açısından hepsinden çok daha karmaşıktır. Temel olarak sarsıntının oluşumunun matematiksel bir modelinin yapılmasına karşılık gelir. Bir araştırıcının gerçekleştirebileceği bilimsel bir çalışma süreci ile hesaplanabilir ve bu yüzden hesaplamaların makul bir vakit almaşı kaçınılmazdır. Otomatik olarak uygulamaya konulabilmesi ise zordur, dünyada sayılı birkaç gözlemevinde, yalnızca muhakkak bir büyüklüğün üzerindeki zelzeleler için rutin olarak hesaplanmaktadır. Uygulamada, yalnızca aşikâr bir büyüklüğün üzerindeki sarsıntılar için (M>4,0) Moment Büyüklüğü hesaplanabilir.”