Сильнейшие и самые смертоносные землетрясения: как на самом деле работает магнитуда
Магнитуда измеряет энергию, выделившуюся в разломе; интенсивность измеряет силу толчков там, где вы стоите. Погибнут ли люди, зависит в основном не от того и не от другого, а от того, в каком здании они находятся и в котором часу.
В 2010 году два землетрясения ударили по Америке с разницей в шесть недель. Чилийское выделило примерно в 500 раз больше энергии, чем гаитянское. Чили потеряла около 525 человек; Гаити потеряла от 46 000 до 316 000. Чтобы объяснить этот разрыв, нужны два числа, которые новости обычно сливают в одно, и короткий список худших дней планеты.
Магнитуда и интенсивность: два разных числа
У землетрясения одна магнитуда. Это свойство очага: какая площадь разлома сместилась, на сколько и насколько жёсткой была порода. Она не меняется в зависимости от того, где вы находитесь.
У землетрясения много интенсивностей. Интенсивность описывает, что толчки сделали в конкретном месте: проснулись ли люди, потрескалась ли штукатурка, рухнули ли здания. В США используют модифицированную шкалу Меркалли с римскими цифрами от I (не ощущается) до XII; в России применяется похожая 12-балльная шкала MSK-64. Интенсивность падает с расстоянием и глубиной, растёт на рыхлых осадках и зависит от того, как ведут себя местные здания.
Магнитуда 7,0 под городом и 7,0 в двухстах километрах от берега — одно и то же землетрясение и совершенно разные катастрофы. Симулятор рисует именно это: выберите магнитуду, и он построит кольца интенсивности от V (отчётливо ощущается) до IX и выше (здания рушатся); затем выбранное вами качество застройки решает, сколько людей внутри этих колец погибнет.
Что такое шкала Рихтера и как она работает
В 1935 году Чарльз Рихтер из Калтеха оценивал землетрясения Южной Калифорнии по амплитуде следа, который они оставляли на конкретном сейсмографе, с поправкой на расстояние. Его локальная магнитуда годилась только для калифорнийских землетрясений в пределах примерно 600 км от этого прибора, но сама идея, логарифмическое число для размера землетрясения, стала самой знаменитой шкалой в науке.
Как это работает: каждая целая ступень вверх означает десятикратную амплитуду волн на сейсмограмме и, что важнее, примерно в 32 раза больше энергии. Две ступени дают 32 × 32, то есть примерно тысячу раз. Магнитуда 8 не вдвое больше магнитуды 4: она выделяет примерно в миллион раз больше энергии.
Слабость шкалы Рихтера в том, что она насыщается: после магнитуды около 7 волны, которые она измеряла, перестают расти, и все великие землетрясения выглядели примерно одинаково. В 1979 году Том Хэнкс и Хироо Канамори ввели шкалу моментной магнитуды (Mw), которая рассчитывается по самому разрыву: жёсткость породы × площадь сместившегося разлома × средняя подвижка. Её подогнали под числа Рихтера там, где работают обе шкалы, поэтому в новостях до сих пор говорят «по шкале Рихтера». Магнитуды, которые сегодня публикуют для крупных землетрясений, включая все упомянутые в этой статье, являются моментными.
Каков диапазон шкалы Рихтера? Формально у неё нет ни верха, ни низа. У крошечных землетрясений магнитуда может быть отрицательной; всё, что ниже примерно 2, ощущается редко. Верхний предел задаёт не формула, а Земля: самое большое из измеренных значений равно 9,5.
Как часто случаются землетрясения каждой магнитуды
Каждая ступень магнитуды вверх примерно в десять раз реже. По оценке USGS, в год регистрируется около 500 000 землетрясений, из них около 100 000 ощущаются людьми и около 100 причиняют ущерб.
| Магнитуда | Энергия на нижней границе (тротил) | В год по всему миру | Что это обычно означает |
|---|---|---|---|
| 5,0–5,9 | ≈ 0,5 кт | ≈ 1600 | Повреждения слабых зданий вблизи эпицентра |
| 6,0–6,9 | ≈ 15 кт | ≈ 137 | Разрушительно в населённой местности; Нортридж, Кобе, Спитак |
| 7,0–7,9 | ≈ 480 кт | ≈ 14 | Сильное: серьёзные разрушения на больших площадях; Гаити, Турция 2023 |
| 8,0 и выше | ≈ 15 Мт | ≈ 1 | Великое: страдают целые регионы, часто с цунами |
Количества приведены по средним мировым данным USGS за 2000–2021 годы (долгосрочное среднее с 1900 года составляет около 15 событий магнитудой 7 и одно магнитудой 8 в год); отдельные годы сильно различаются: от 6 до 23 событий магнитудой 7 и от 0 до 4 магнитудой 8.
Сильнейшие землетрясения в истории наблюдений
Все крупнейшие землетрясения в истории наблюдений произошли в зонах субдукции, где одна плита ныряет под другую вдоль разлома длиной в сотни километров. Только у таких мегавзбросов хватает площади разлома, чтобы дотянуть до магнитуды 9.
Вальдивия, Чили, 22 мая 1960 года: магнитуда 9,5
Самое большое землетрясение в истории наблюдений разорвало разлом, длину которого USGS оценивает почти в 1000 миль (1600 км). Принятое значение 9,5; опубликованные оценки колеблются примерно от 9,4 до 9,6. По подсчёту USGS, оно убило около 1655 человек на юге Чили (оценки от 1000 до 6000), оставило около 2 млн человек без крова и породило цунами, которое на следующий день убивало людей на Гавайях и в Японии. Поскольку шкала логарифмическая, одна Вальдивия выделила примерно столько же энергии, сколько следующие четыре события списка вместе взятые.
Аляска 1964, Суматра 2004, Тохоку 2011
Великое Аляскинское землетрясение 27 марта 1964 года (9,2) остаётся крупнейшим в истории США; большинство из его 131 жертвы погибли от цунами, во многом местных волн, поднятых подводными оползнями. Суматра-Андаманское землетрясение 26 декабря 2004 года обычно оценивают в 9,1 (некоторые оценки доходят до 9,3); его цунами убило около 227 900 человек. Землетрясение Тохоку 11 марта 2011 года имеет 9,0 в японском каталоге и 9,1 в каталоге USGS; около 18 500 человек погибли или пропали без вести, почти все от цунами. Все три волны описаны в статье о самых смертоносных цунами в истории.
Камчатка, 1952 и 2025
Курило-Камчатский жёлоб, где Тихоокеанская плита уходит под Северо-Американскую со скоростью около 8 см в год, 4 ноября 1952 года породил землетрясение магнитудой 9,0. Его цунами ещё до рассвета стёрло с лица земли Северо-Курильск на острове Парамушир; в докладе в Москву насчитали 2336 погибших, и катастрофа десятилетиями оставалась засекреченной. 30 июля 2025 года (29 июля по UTC) та же зона дала магнитуду 8,8 примерно в 119 км от Петропавловска-Камчатского, крупнейшее землетрясение в мире после Тохоку, через десять дней после форшока 7,4. Его цунами снова затопило порт Северо-Курильска, но о жертвах ни от толчков, ни от волн не сообщалось. Будучи на 0,2 слабее, оно выделило примерно половину энергии 1952 года.
Возможно ли землетрясение магнитудой 10? И миф о «9,9»
Ролики и посты о «землетрясении 9,9, крупнейшем в мире» описывают то, чего никогда не было. Ни одного 9,9 не зарегистрировано; рекорд Вальдивии, 9,5, держится больше шести десятилетий.
Магнитуду 10 запрещает не формула, а планета. Магнитуда растёт с площадью сместившегося разлома, и USGS прямо говорит, что землетрясения магнитудой 10 невозможны: достаточно длинного разлома не известно, а такой разлом должен был бы опоясать большую часть планеты. Десятка выделила бы примерно в 5,6 раза больше энергии, чем Вальдивия. Падения крупных астероидов могут трясти землю сильнее, но это не землетрясения; см. что делает метеорит в зависимости от размера.
Самые смертоносные землетрясения в истории
Расставьте землетрясения по числу жертв вместо магнитуды, и список изменится почти полностью. Только одно событие, Суматра 2004, попадает в оба.
Шэньси, 1556: около 830 000 погибших
23 января 1556 года землетрясение с оценочной магнитудой около 8 ударило по долине реки Вэйхэ на севере Китая. Число погибших, взятое из китайских исторических хроник, составляет около 830 000; это до сих пор самое большое для любого землетрясения. Многие жертвы жили в яодунах, пещерных жилищах, вырытых в обрывах мягкого лёсса, которые обрушились на людей внутри.
Таншань, 1976: 242 000 по официальному счёту
В 3:42 утра 28 июля 1976 года землетрясение магнитудой 7,5 ударило прямо под Таншанем, промышленным городом с населением около миллиона. Почти все спали в неукреплённых кирпичных домах, и город был практически стёрт с лица земли. Официальное число погибших около 242 000; неофициальные оценки заметно выше, а истинное число неизвестно.
Гаити, 2010: почему разброс так велик
Землетрясение магнитудой 7,0 12 января 2010 года произошло в 16:53 примерно в 25 км от Порт-о-Пренса, перенаселённой столицы из неукреплённого и плохо сделанного бетона. Год спустя правительство Гаити назвало цифру 316 000 погибших. Независимые подворные обследования нашли куда меньше: от примерно 46 000–85 000 до порядка 160 000 в зависимости от группы исследователей. Разрыв возник потому, что само государство было парализовано (рухнули национальный дворец, здание парламента и многие министерства), а многих погибших хоронили в братских могилах без счёта.
Канто 1923, Мессина 1908, Турция–Сирия 2023
Великое землетрясение Канто ударило по Токио и Иокогаме в 11:58 1 сентября 1923 года, когда в городах из деревянных домов разжигали печи к обеду; раздуваемые ветром пожары убили большинство из примерно 105 000 жертв (старые данные говорят о 142 000). Мессинское землетрясение случилось перед рассветом 28 декабря 1908 года, через несколько минут пришло цунами; погибли 75 000–82 000 человек, худший итог в истории Европы. Кахраманмарашские землетрясения 6 февраля 2023 года, 7,8 в 4:17 утра и 7,5 девять часов спустя, обрушили десятки тысяч зданий в Турции и Сирии и, по официальным данным, убили больше 59 000 человек.
Устроить магнитуду 7,9, как в Канто, под сегодняшним Токио, построенным по современным нормам →Почему число жертв зависит от зданий, а не от магнитуды
Положите два списка рядом, и закономерность бросится в глаза. Чили, 27 февраля 2010 года, магнитуда 8,8: толчок произошёл в 3:34 утра, когда люди спали, и убил около 525 человек, многих из них последовавшим цунами. Гаити шестью неделями раньше, магнитуда 7,0: примерно в 500 раз меньше энергии и число жертв на один-два порядка выше. Чили после 1960 года отстроилась по одним из самых строгих сейсмических норм в мире и следит за их соблюдением. На Гаити обязательных национальных строительных норм не было.
Запустить магнитуду 8,8 под Сантьяго с современными нормами →Поэтому симулятор спрашивает, как построен город. Грамотно спроектированный железобетонный каркас трескается, но стоит; неукреплённая кладка, тяжёлые крыши на слабых стенах и бетон с плохим армированием рушатся при интенсивностях, которые современные здания переживают.
Час тоже важен
Время суток решает, кто где находится. Таншань (3:42 утра) и Турция (4:17 утра) застали людей спящими в зданиях, которые рухнули. Нортридж ударил по Лос-Анджелесу в 4:31 утра в праздничный день, когда обрушившиеся эстакады автострад были почти пусты. Но время фактор меньший: чилийское 8,8 тоже произошло ночью и убило лишь малую долю от дневного итога Гаити.
Спитак и Нефтегорск: советский урок
7 декабря 1988 года в 11:41 землетрясение магнитудой 6,8, умеренное по мировым меркам, ударило по северу Армении. Интенсивность достигла 10 баллов по шкале MSK в Спитаке и 9 в Ленинакане (ныне Гюмри). Погибли около 25 000 человек, больше полумиллиона лишились жилья, во многом потому, что сборные железобетонные дома, перекрытия которых были плохо связаны с каркасом, рассыпались.
Семь лет спустя, в 1:04 ночи 28 мая 1995 года по местному времени, землетрясение магнитудой 7,0–7,1 уничтожило Нефтегорск, нефтяной посёлок на Сахалине. Его семнадцать пятиэтажных панельных домов не были рассчитаны на сильные толчки (советская карта сейсмической опасности сильно недооценивала район), и они рухнули на спящих жителей. Погибли около 2000 человек (источники называют от 1989 до 2040), не меньше половины посёлка. Нефтегорск так и не отстроили; это остаётся самым смертоносным землетрясением в современной России.
Крупнейшие землетрясения Калифорнии
Калифорния сидит на системе разломов Сан-Андреас, где Тихоокеанская и Северо-Американская плиты скользят друг вдоль друга. Такие разломы не способны дать магнитуду 9, зато дают очень разрушительные семёрки.
- Форт-Техон, 9 января 1857 года, магнитуда 7,9. Делит с 1906 годом звание крупнейшего в Калифорнии. Оно разорвало около 300 км Сан-Андреаса от окрестностей Паркфилда почти до Райтвуда со смещением до 9 м; штат был так малолюден, что погибли один или два человека.
- Сан-Франциско, 18 апреля 1906 года, магнитуда 7,9. Более длинный разрыв, от Сан-Хуан-Баутисты до мыса Мендосино. Первые сообщения говорили о нескольких сотнях погибших; исследование Глэдис Хансен и Эммета Кондона поднимает цифру выше 3000. Пожары бушевали три дня на площади 4,7 квадратной мили.
- Лома-Приета, 17 октября 1989 года, магнитуда 6,9. Ударило в 17:04, перед самым матчем Мировой серии на стадионе Кэндлстик-парк. Из 63 погибших 42 стали жертвами обрушения верхнего яруса виадука Сайпресс-стрит в Окленде на нижний.
- Нортридж, 17 января 1994 года, магнитуда 6,7. Скрытый надвиг под долиной Сан-Фернандо; не меньше 57 погибших, обрушенные автострады и трещины в узлах стальных каркасов, которые привели к изменению норм.
Повторение 1906 года ударило бы по многомиллионной области залива Сан-Франциско, застроенной в основном по современным нормам, но со множеством старых каменных домов и зданий с мягким первым этажом. Попробуйте, затем переключите качество застройки и посмотрите, как изменится расчётное число жертв. Что моделировали посетители за последние 30 дней, можно увидеть в разделе недавние симуляции.
Повторить магнитуду 7,9 1906 года на сегодняшнем Сан-Франциско →Вопросы и ответы
Что такое шкала Рихтера и как она работает?
Созданная Чарльзом Рихтером в 1935 году, она оценивает землетрясение по амплитуде волн на сейсмографе с поправкой на расстояние. Каждая целая ступень означает десятикратную амплитуду и примерно в 32 раза больше энергии. Поскольку для сильных землетрясений шкала насыщается, сейсмологи теперь пользуются моментной магнитудой, которая в среднем диапазоне даёт похожие числа.
Какое землетрясение было самым сильным в истории?
Землетрясение магнитудой 9,5 у Вальдивии, Чили, 22 мая 1960 года. Далее идут Аляска 1964 (9,2), Суматра 2004 и Тохоку 2011 (оба 9,1 по данным USGS) и Камчатка 1952 (9,0). Крупнейшее после 2011 года: 8,8 у берегов Камчатки 30 июля 2025 года.
Было ли когда-нибудь землетрясение 9,9?
Нет. Землетрясения магнитудой 9,9 никогда не регистрировалось; утверждения о нём не более чем миф. Самое большое измеренное значение 9,5, Чили, 1960 год.
Возможно ли землетрясение магнитудой 10?
Практически нет. Магнитуда зависит от площади сместившегося разлома, и, по данным USGS, ни один известный разлом не настолько длинен, чтобы дать магнитуду 10: такой разлом должен был бы опоясать большую часть планеты. Десятка выделила бы примерно в 5,6 раза больше энергии, чем рекордные 9,5.
Какое землетрясение было самым смертоносным в истории?
Землетрясение в Шэньси, Китай, 23 января 1556 года, убившее около 830 000 человек. В новое время худшими были Таншань, Китай, 1976 (242 000 официально), землетрясение и цунами в Индийском океане 2004 года (около 227 900) и Гаити 2010 (оценки от 46 000 до 316 000).
Какое землетрясение было самым сильным в Калифорнии?
Титул делят два землетрясения магнитудой 7,9: Форт-Техон в 1857 году и Сан-Франциско в 1906-м. Землетрясение 1906 года убило больше 3000 человек; Форт-Техон в почти безлюдной Калифорнии одного или двух. Самыми разрушительными из недавних были Лома-Приета 1989 (6,9) и Нортридж 1994 (6,7).
Источники
- USGS: магнитуда землетрясения, выделение энергии и интенсивность сотрясений
- USGS: 10 крупнейших землетрясений в истории наблюдений (обновлено в 2025 году)
- USGS: 20 крупнейших землетрясений в мире с 1900 года
- USGS: возможны ли «мегаземлетрясения» магнитудой 10 и выше?
- USGS: списки, карты и статистика землетрясений (годовые мировые подсчёты)
- USGS: занимательные факты о землетрясениях
- USGS: землетрясение M 8,8 2025 года, полуостров Камчатка, Россия
- USGS: землетрясение M 8,8 2010 года, Мауле, Чили: последствия
- USGS: Великое Аляскинское землетрясение и цунами 1964 года: современный взгляд и долговременное наследие
- NOAA NCEI: глобальная база данных значительных землетрясений
- Doocy et al., Population Health Metrics (2013): смертность после землетрясения 2010 года на Гаити, стратифицированное кластерное обследование
- NOAA NCEI: Спитакское землетрясение
- USGS: землетрясение M7,9 1857 года в Форт-Техоне
- USGS: жертвы и ущерб после землетрясения 1906 года
- USGS: землетрясение M6,7 17 января 1994 года в Нортридже, Калифорния