Чарльз Рихтер

Чарльз Рихтер (Charles Francis Richter; 26 апреля 1900, Оверпек, Огайо — 30 сентября 1985, Пасадина, Калифорния) — американский сейсмолог и физик, известный прежде всего как создатель шкалы Рихтера для оценки магнитуды землетрясений. Совместно с Бено Гутенбергом разработал основы современной сейсмологии, включая методы определения энергии землетрясений и классификации сейсмических волн.

Биография

Ранние годы и образование

Чарльз Рихтер родился в семье фермера Фредерика Рихтера и его жены Лилиан Анны. Детство провёл в Лос-Анджелесе, куда семья переехала в 1909 году. В 1920 году окончил Стэнфордский университет со степенью бакалавра по физике. В 1928 году получил докторскую степень (PhD) по теоретической физике в Калифорнийском технологическом институте (Калтех). Его диссертация была посвящена квантовой механике, однако вскоре после защиты он переключился на сейсмологию под влиянием профессора Роберта Милликена.

Научная карьера

С 1927 года Рихтер работал в Сейсмологической лаборатории Калтеха, где начал сотрудничество с Бено Гутенбергом. В 1937 году стал профессором сейсмологии, а в 1958 году — почётным профессором. В 1960-х годах участвовал в создании сети сейсмических станций на территории США. В 1970 году вышел на пенсию, но продолжал консультировать научные организации.

Шкала Рихтера

Предпосылки создания

До 1930-х годов для оценки землетрясений использовалась шкала Меркалли, основанная на субъективных наблюдениях повреждений. Рихтер и Гутенберг поставили задачу создать объективный количественный метод, основанный на инструментальных измерениях.

Принцип работы

Шкала Рихтера (магнитуда) представляет собой логарифмическую шкалу, где каждое целое число соответствует десятикратному увеличению амплитуды сейсмических волн и примерно 31-кратному увеличению выделившейся энергии. Формула для расчёта магнитуды: \[ M_L = \log_{10} A - \log_{10} A_0 \] где \(A\) — максимальная амплитуда волны на сейсмограмме, \(A_0\) — амплитуда стандартного землетрясения.

Классификация магнитуд

• Менее 2,0 — микро-землетрясения, не ощущаются человеком.
• 2,0–3,9 — слабые, ощущаются вблизи эпицентра.
• 4,0–4,9 — умеренные, вызывают небольшие повреждения.
• 5,0–5,9 — сильные, приводят к разрушениям.
• 6,0–6,9 — мощные, вызывают значительные разрушения.
• 7,0–7,9 — крупные, серьёзные разрушения на больших территориях.
• 8,0 и выше — катастрофические, полные разрушения.

Ограничения

Шкала Рихтера эффективна только для землетрясений с магнитудой до 6,5 и на расстояниях до 600 км от эпицентра. Для более сильных событий предпочтительнее использовать моментную магнитуду (Mw), разработанную в 1970-х годах. Сама шкала Рихтера не учитывает глубину очага и тип геологической среды.

Научные достижения

Совместные работы с Бено Гутенбергом

В 1935 году Рихтер и Гутенберг опубликовали статью «О сейсмических волнах», где впервые описали шкалу магнитуд. В 1941 году вышла их монография «Сейсмичность Земли», ставшая стандартным справочником по сейсмологии. В 1954 году они разработали метод определения глубины очага землетрясения по времени прихода волн.

Исследования сейсмической активности

Рихтер изучал закономерности распределения землетрясений в Калифорнии и других регионах. В 1958 году он опубликовал книгу «Элементарная сейсмология», которая долгое время использовалась как учебное пособие. Он также внёс вклад в изучение цунами и их связи с подводными землетрясениями.

Критика и уточнения

В 1970-х годах шкала Рихтера подверглась критике за неточность при больших магнитудах. В ответ на это в 1979 году была введена моментная магнитуда (Mw), которая использует сейсмический момент — произведение площади разрыва на среднее смещение. Однако шкала Рихтера остаётся в обиходе для описания землетрясений малой и средней силы.

Личная жизнь и общественная деятельность

Рихтер был женат на Лилиан Брандт (с 1928 года), детей не имел. Он увлекался альпинизмом и астрономией, состоял в Американском геофизическом союзе. В 1960-х годах выступал с публичными лекциями о сейсмической опасности в Калифорнии, призывая к строительству сейсмостойких зданий. В 1970-х годах критиковал правительственные программы по прогнозированию землетрясений, считая их недостаточно обоснованными.

Память

В честь Чарльза Рихтера названы:

• Кратер на Луне (диаметр 10 км).
• Медаль Рихтера, присуждаемая Американским сейсмологическим обществом за выдающиеся достижения в сейсмологии.
• Улица в Пасадине (Калифорния), где он жил и работал.

Источники

• Richter, C. F. (1958). Elementary Seismology. W. H. Freeman.
• Gutenberg, B., & Richter, C. F. (1941). Seismicity of the Earth. Geological Society of America.
• Bolt, B. A. (1993). Earthquakes. W. H. Freeman.
• Hough, S. E. (2002). Earthshaking Science: What We Know (and Don’t Know) about Earthquakes. Princeton University Press.
• Американское сейсмологическое общество (SSA) — биографические данные.