Найсильніші та найсмертоносніші землетруси і як насправді працює магнітуда
Магнітуда вимірює енергію, що вивільнилася в розломі; інтенсивність вимірює струс там, де стоїте ви. Те, чи загинуть люди, здебільшого не залежить ні від першого, ні від другого. Вирішує те, в якій будівлі вони перебувають і о котрій годині.
2010 року два землетруси вразили обидві Америки з різницею в шість тижнів. Чилійський вивільнив приблизно в 500 разів більше енергії, ніж гаїтянський. Чилі втратило близько 525 людей, Гаїті — від 46 000 до 316 000. Щоб пояснити цей розрив, потрібні два числа, які в новинах зазвичай зливаються в одне, і короткий список найчорніших днів планети.
Магнітуда та інтенсивність: два різні числа
У землетрусу одна магнітуда. Це властивість джерела: якої площі ділянка розлому зсунулася, на скільки і наскільки жорсткою була порода. Від того, де ви перебуваєте, вона не залежить.
А от інтенсивностей у землетрусу багато. Інтенсивність описує, що поштовхи наробили в конкретному місці: чи прокинулися люди, чи потріскалася штукатурка, чи впали будинки. У США користуються модифікованою шкалою Меркаллі з римськими цифрами від I (не відчувається) до XII; у Росії застосовують подібну 12-бальну шкалу MSK-64. Інтенсивність слабшає з відстанню і глибиною, зростає на м'яких осадових ґрунтах і залежить від того, як поводяться місцеві будівлі.
Магнітуда 7,0 просто під містом і 7,0 за двісті кілометрів від берега в морі — це той самий землетрус, але зовсім різні катастрофи. Саме це й показує симулятор: оберіть магнітуду, і він намалює кільця інтенсивності, від V (чітко відчувається) до IX і вище (будинки руйнуються); далі обрана вами якість забудови визначає, скільки людей у цих кільцях загине.
Що таке шкала Ріхтера і як вона працює
1935 року Чарльз Ріхтер із Каліфорнійського технологічного інституту почав оцінювати землетруси Південної Каліфорнії за амплітудою запису на певному сейсмографі з поправкою на відстань. Його локальна магнітуда годилася лише для каліфорнійських землетрусів у межах приблизно 600 км від цього приладу, але сама ідея логарифмічного числа для розміру землетрусу зробила її найвідомішою шкалою в науці.
Як вона працює: кожна наступна ціла одиниця означає вдесятеро більшу амплітуду хвиль на сейсмограмі і, що важливіше, приблизно в 32 рази більше енергії. Дві одиниці дають 32 × 32, тобто приблизно в тисячу разів більше. Магнітуда 8 не вдвічі сильніша за магнітуду 4: вона вивільняє приблизно в мільйон разів більше енергії.
Слабке місце шкали Ріхтера полягає в насиченні: після магнітуди приблизно 7 хвилі, які вона вимірює, перестають рости, тож усі великі землетруси виглядали майже однаково. 1979 року Том Генкс і Хіроо Канаморі запропонували шкалу моментної магнітуди (Mw), яку обчислюють за самим розривом: жорсткість породи × площа зсунутої ділянки розлому × середня величина зсуву. Її підігнали так, щоб там, де працюють обидві шкали, числа збігалися з Ріхтеровими, тому в новинах досі кажуть «за шкалою Ріхтера». Магнітуди великих землетрусів, які публікують сьогодні, зокрема всі в цій статті, є моментними.
Який діапазон шкали Ріхтера? Формально в неї немає ні верхньої, ні нижньої межі. Крихітні землетруси можуть мати від'ємну магнітуду; поштовхи слабші за приблизно 2 рідко хтось відчуває. Верхню межу задає не формула, а Земля: найбільша виміряна магнітуда становить 9,5.
Як часто трапляються землетруси різної магнітуди
Кожна наступна одиниця магнітуди трапляється приблизно вдесятеро рідше. За оцінкою USGS, щороку стається близько 500 000 землетрусів, які реєструють прилади, з них близько 100 000 відчувають люди, а близько 100 завдають шкоди.
| Магнітуда | Енергія на нижній межі (тротил) | За рік у світі | Що це зазвичай означає |
|---|---|---|---|
| 5,0–5,9 | ≈ 0,5 кт | ≈ 1600 | Пошкодження слабких будівель поблизу епіцентру |
| 6,0–6,9 | ≈ 15 кт | ≈ 137 | Руйнівний у населеній місцевості; Нортрідж, Кобе, Спітак |
| 7,0–7,9 | ≈ 480 кт | ≈ 14 | Великий: серйозні руйнування на широкій території; Гаїті, Туреччина 2023 |
| 8,0 і більше | ≈ 15 Мт | ≈ 1 | Катастрофічний: страждають цілі регіони, часто виникає цунамі |
Наведено середні світові значення USGS за 2000–2021 роки (довгострокове середнє з 1900 року становить близько 15 подій магнітудою 7 і одну магнітудою 8 на рік); окремі роки дуже різняться: від 6 до 23 землетрусів магнітудою 7 і від 0 до 4 магнітудою 8.
Найсильніші землетруси в історії вимірювань
Усі найбільші зареєстровані землетруси сталися в зонах субдукції, де одна плита пірнає під іншу вздовж розлому завдовжки в сотні кілометрів. Лише такі меганасуви мають достатню площу розлому, щоб досягти магнітуди 9.
Вальдівія, Чилі, 22 травня 1960 року: магнітуда 9,5
Найбільший зареєстрований землетрус розірвав розлом, довжину якого USGS оцінює майже в 1000 миль (1600 км). Прийнятою вважають магнітуду 9,5; опубліковані оцінки коливаються приблизно від 9,4 до 9,6. За підрахунками USGS, на півдні Чилі загинули близько 1655 людей (оцінки від 1000 до 6000), приблизно 2 мільйони втратили житло, а цунамі наступного дня забрало життя на Гаваях і в Японії. Оскільки шкала логарифмічна, сама лише Вальдівія вивільнила приблизно стільки ж енергії, скільки чотири наступні землетруси списку разом.
Аляска 1964, Суматра 2004, Тохоку 2011
Великий Аляскинський землетрус 27 березня 1964 року (9,2) є найбільшим в історії США; більшість із 131 смерті спричинили цунамі, серед них чимало місцевих хвиль від підводних зсувів. Суматра-Андаманський землетрус 26 грудня 2004 року зазвичай оцінюють у 9,1 (деякі оцінки сягають 9,3); його цунамі забрало близько 227 900 життів. Землетрус Тохоку 11 березня 2011 року має магнітуду 9,0 в японському каталозі і 9,1 у каталозі USGS; загинули або зникли безвісти близько 18 500 людей, майже всі через цунамі. Про всі три хвилі розповідає стаття про найсмертоносніші цунами в історії.
Камчатка, 1952 і 2025
Курило-Камчатський жолоб, де Тихоокеанська плита пірнає під Північноамериканську зі швидкістю близько 8 см на рік, 4 листопада 1952 року породив землетрус магнітудою 9,0. Його цунамі ще до світанку змило Сєвєро-Курильськ на острові Парамушир; у донесенні до Москви налічили 2336 загиблих, а саму катастрофу десятиліттями тримали в таємниці. 30 липня 2025 року (29 липня за UTC) та сама зона дала землетрус магнітудою 8,8 приблизно за 119 км від Петропавловська-Камчатського. Він став найсильнішим у світі після Тохоку і стався через десять днів після форшоку магнітудою 7,4. Цунамі знову затопило порт Сєвєро-Курильська, але про загиблих від поштовхів чи хвиль не повідомлялося. Поступаючись магнітудою на 0,2, він вивільнив приблизно половину енергії землетрусу 1952 року.
Чи можливий землетрус магнітудою 10? І міф про «9,9»
Відео й дописи про «землетрус магнітудою 9,9, найбільший у світі» описують те, чого ніколи не було. Землетрусу магнітудою 9,9 жодного разу не зареєстрували; рекорд Вальдівії, 9,5, тримається вже понад шість десятиліть.
Магнітуду 10 забороняє не формула, а сама планета. Магнітуда залежить від площі розлому, що зсувається, і USGS прямо каже, що землетрусів магнітудою 10 бути не може: жодного достатньо довгого розлому не відомо, а такий мав би оперізувати більшу частину планети. Землетрус магнітудою 10 вивільнив би приблизно в 5,6 раза більше енергії, ніж Вальдівія. Падіння великих астероїдів здатні трясти землю сильніше, але землетрусами вони не є; див. статтю про те, що робить метеорит залежно від розміру.
Найсмертоносніші землетруси в історії
Якщо впорядкувати землетруси за кількістю жертв, а не за магнітудою, список зміниться майже повністю. В обох рейтингах є лише одна подія: Суматра 2004 року.
Шеньсі, 1556: близько 830 000 загиблих
23 січня 1556 року землетрус магнітудою, за оцінками, близько 8 вразив долину річки Вейхе на півночі Китаю. За китайськими історичними джерелами, загинули близько 830 000 людей, і це досі найбільша кількість жертв серед усіх землетрусів. Чимало загиблих жили в яодунах, печерних оселях, видовбаних у кручах м'якого лесу, які обвалилися на мешканців.
Таншань, 1976: 242 000 за офіційними даними
О 3:42 ночі 28 липня 1976 року землетрус магнітудою 7,5 стався просто під Таншанем, промисловим містом із населенням близько мільйона. Майже всі спали в неармованих цегляних будинках, і місто було практично стерте з лиця землі. Офіційно загинули близько 242 000 людей; неофіційні оцінки значно вищі, а справжньої цифри ніхто не знає.
Гаїті, 2010: чому діапазон такий широкий
Землетрус магнітудою 7,0 стався 12 січня 2010 року о 16:53 приблизно за 25 км від Порт-о-Пренса, перенаселеної столиці з неармованих і погано збудованих бетонних споруд. Через рік уряд Гаїті назвав цифру 316 000. Незалежні подвірні обстеження дали значно менше: залежно від команди, від приблизно 46 000–85 000 до близько 160 000. Розбіжність виникла тому, що сама держава була паралізована (обвалилися Національний палац, будівля парламенту і багато міністерств), а чимало загиблих поховали в братських могилах без обліку.
Канто 1923, Мессіна 1908, Туреччина–Сирія 2023
Великий землетрус Канто вдарив по Токіо та Йокогамі об 11:58 1 вересня 1923 року, саме коли в містах із дерев'яних будинків розпалювали печі для обіду; пожежі, роздмухані вітром, забрали більшість із приблизно 105 000 жертв (старіші джерела називають 142 000). Мессінський землетрус стався перед світанком 28 грудня 1908 року, і вже за кілька хвилин налетіло цунамі; загинули 75 000–82 000 людей, це найбільша кількість жертв в історії Європи. Землетруси в Кахраманмараші 6 лютого 2023 року (7,8 о 4:17 ранку і 7,5 через дев'ять годин) зруйнували десятки тисяч будівель у Туреччині та Сирії і, за офіційними даними, забрали понад 59 000 життів.
Влаштувати землетрус магнітудою 7,9, як у Канто, під сучасним Токіо, збудованим за новими нормами →Чому кількість жертв залежить від будинків, а не від магнітуди
Якщо покласти два списки поруч, закономірність очевидна. Чилі, 27 лютого 2010 року, магнітуда 8,8: землетрус стався о 3:34 ночі, коли люди були в ліжках, і забрав близько 525 життів, багато з них під час цунамі, що прийшло слідом. Гаїті, на шість тижнів раніше, магнітуда 7,0: приблизно в 500 разів менше енергії і кількість загиблих на один-два порядки більша. Після 1960 року Чилі відбудувалося за одними з найсуворіших у світі сейсмічних норм і стежить за їх дотриманням. На Гаїті загальнонаціональних будівельних норм, які б хтось виконував, не було.
Запустити землетрус магнітудою 8,8 під Сантьяго із сучасними нормами →Тому симулятор і питає, як збудоване місто. Добре спроєктований залізобетонний каркас тріскається, але стоїть; неармована кладка, важкі дахи на слабких стінах і бетон із поганими вузлами руйнуються за такої інтенсивності, яку сучасні будівлі витримують.
Година теж має значення
Час доби визначає, хто де перебуває. Таншань (3:42 ночі) і Туреччина (4:17 ранку) застали людей сплячими в будинках, які обвалилися. Нортрідж вдарив по Лос-Анджелесу о 4:31 ранку у святковий день, коли естакади швидкісних доріг, що обвалилися, були майже порожні. Проте час доби важить менше: чилійський землетрус 8,8 теж стався вночі, а жертв мав лише частку від денного гаїтянського.
Спітак і Нефтегорськ: радянський урок
7 грудня 1988 року об 11:41 північ Вірменії сколихнув землетрус магнітудою 6,8, помірний за світовими мірками. Інтенсивність сягнула 10 балів за шкалою MSK у Спітаку і 9 балів у Ленінакані (нині Ґюмрі). Загинули близько 25 000 людей, понад пів мільйона втратили житло, здебільшого тому, що збірні залізобетонні житлові будинки з погано прикріпленими до каркаса перекриттями розсипалися.
Через сім років, о 1:04 ночі 28 травня 1995 року (за місцевим часом), землетрус магнітудою 7,0–7,1 знищив Нефтегорськ, нафтове селище на Сахаліні. Його сімнадцять п'ятиповерхових панельних будинків не були розраховані на сильні поштовхи, бо радянська карта сейсмічної небезпеки суттєво недооцінювала район, і вони обвалилися на сплячих мешканців. Загинули близько 2000 людей (джерела наводять від 1989 до 2040), щонайменше половина селища. Його так і не відбудували, і цей землетрус досі лишається найсмертоноснішим у сучасній Росії.
Найбільші землетруси в Каліфорнії
Каліфорнія лежить на системі розломів Сан-Андреас, де Тихоокеанська і Північноамериканська плити ковзають одна повз одну. Такі розломи не здатні дати магнітуду 9, зате дають дуже руйнівні сімки.
- Форт-Техон, 9 січня 1857 року, магнітуда 7,9. Разом із землетрусом 1906 року ділить звання найбільшого в Каліфорнії. Він розірвав близько 300 км розлому Сан-Андреас, від околиць Паркфілда майже до Райтвуда, зі зсувом до 9 м; штат тоді був заселений так рідко, що загинули одна чи дві людини.
- Сан-Франциско, 18 квітня 1906 року, магнітуда 7,9. Розрив був довшим: від Сан-Хуан-Баутісти до мису Мендосіно. Перші звіти говорили про кілька сотень загиблих; за дослідженнями Ґледіс Гансен та Еммета Кондона, жертв було понад 3000. Пожежі три дні палали на площі 4,7 квадратної милі.
- Лома-Прієта, 17 жовтня 1989 року, магнітуда 6,9. Землетрус стався о 17:04, незадовго до матчу Світової серії з бейсболу на стадіоні «Кендлстік-парк». Із 63 загиблих 42 загинули, коли верхній ярус естакади Сайпрес-стріт в Окленді впав на нижній.
- Нортрідж, 17 січня 1994 року, магнітуда 6,7. Прихований насув під долиною Сан-Фернандо; щонайменше 57 загиблих, обвалені автомагістралі й тріснуті вузли сталевих каркасів, після яких змінили будівельні норми.
Повторення 1906 року вдарило б по багатомільйонній агломерації затоки Сан-Франциско, переважно збудованій за сучасними нормами, але з великою кількістю старої цегляної кладки і будинків із «м'яким» першим поверхом. Спробуйте самі, а потім змініть якість забудови і подивіться, як зміниться оцінка жертв. Що моделювали відвідувачі за останні 30 днів, можна подивитися в розділі останні симуляції.
Повторити землетрус 1906 року магнітудою 7,9 у сучасному Сан-Франциско →Часті запитання
Що таке шкала Ріхтера і як вона працює?
Її створив Чарльз Ріхтер 1935 року. Вона оцінює землетрус за амплітудою хвиль на сейсмографі з поправкою на відстань. Кожна ціла одиниця означає вдесятеро більшу амплітуду і приблизно в 32 рази більше енергії. Оскільки для великих землетрусів шкала насичується, сейсмологи нині користуються моментною магнітудою, яка в середньому діапазоні дає схожі числа.
Який найбільший землетрус в історії вимірювань?
Землетрус магнітудою 9,5 поблизу Вальдівії, Чилі, 22 травня 1960 року. Далі йдуть Аляска 1964 року (9,2), Суматра 2004 року і Тохоку 2011 року (обидва 9,1 за даними USGS) та Камчатка 1952 року (9,0). Найбільший після 2011 року стався біля Камчатки 30 липня 2025 року і мав магнітуду 8,8.
Чи був колись землетрус магнітудою 9,9?
Ні. Землетрусу магнітудою 9,9 жодного разу не реєстрували, розповіді про нього є міфом. Найбільша виміряна магнітуда становить 9,5 (Чилі, 1960 рік).
Чи можливий землетрус магнітудою 10?
Практично ні. Магнітуда залежить від площі розлому, що зсувається, і, за даними USGS, жоден відомий розлом не має достатньої довжини для магнітуди 10: такий розлом мав би оперізувати більшу частину планети. Землетрус магнітудою 10 вивільнив би приблизно в 5,6 раза більше енергії, ніж рекордний 9,5.
Який землетрус був найсмертоноснішим в історії?
Землетрус у Шеньсі, Китай, 23 січня 1556 року, що забрав близько 830 000 життів. У новітній час найстрашнішими були Таншань, Китай, 1976 (офіційно 242 000), землетрус і цунамі в Індійському океані 2004 року (близько 227 900) і Гаїті 2010 року (оцінки від 46 000 до 316 000).
Який землетрус у Каліфорнії був найбільшим?
Звання ділять два землетруси магнітудою 7,9: Форт-Техон 1857 року і Сан-Франциско 1906 року. Землетрус 1906 року забрав понад 3000 життів, а Форт-Техон у майже безлюдній тоді Каліфорнії забрав одне чи два. Найруйнівнішими з недавніх були Лома-Прієта 1989 року (6,9) і Нортрідж 1994 року (6,7).
Джерела
- USGS: магнітуда землетрусу, вивільнення енергії та інтенсивність струсу
- USGS: 10 найбільших землетрусів в історії вимірювань (оновлено 2025 року)
- USGS: 20 найбільших землетрусів у світі з 1900 року
- USGS: чи можливі «мегаземлетруси» магнітудою 10 і більше?
- USGS: списки, карти і статистика землетрусів (щорічні світові підрахунки)
- USGS: цікаві факти про землетруси
- USGS: землетрус M 8,8 2025 року, півострів Камчатка, Росія
- USGS: землетрус M 8,8 2010 року, Мауле, Чилі: наслідки
- USGS: Великий Аляскинський землетрус і цунамі 1964 року: сучасний погляд і тривала спадщина
- NOAA NCEI: глобальна база даних значних землетрусів
- Doocy et al., Population Health Metrics (2013): смертність після землетрусу на Гаїті 2010 року, стратифіковане кластерне обстеження
- NOAA NCEI: Спітакський землетрус
- USGS: землетрус M7,9 у Форт-Техоні 1857 року
- USGS: жертви і руйнування після землетрусу 1906 року
- USGS: землетрус M6,7 у Нортріджі, Каліфорнія, 17 січня 1994 року