Échelle d'intensité de Mercalli modifiée - Modified Mercalli intensity scale

L' échelle d'intensité Mercalli modifiée ( MM ou MMI ), élaboré à partir de Giuseppe Mercalli l » intensité Mercalli échelle de 1902, est une échelle d'intensité sismique utilisée pour mesurer l'intensité d'agitation produite par un tremblement de terre . Il mesure les effets d'un tremblement de terre à un endroit donné, distingué de la force ou de la force inhérente au tremblement de terre telle que mesurée par des échelles de magnitude sismique (telles que la magnitude " M w " généralement rapportée pour un tremblement de terre). Alors que les secousses sont causées par l' énergie sismique libérée par un tremblement de terre, les tremblements de terre diffèrent par la quantité d'énergie rayonnée sous forme d'ondes sismiques. Les séismes plus profonds ont également moins d'interactions avec la surface et leur énergie est répartie sur un plus grand volume. L'intensité des secousses est localisée, diminuant généralement avec la distance de l' épicentre du séisme , mais peut être amplifiée dans les bassins sédimentaires et certains types de sols meubles.

Les échelles d'intensité catégorisent empiriquement l'intensité des secousses en fonction des effets signalés par des observateurs non entraînés et sont adaptées aux effets qui pourraient être observés dans une région particulière. En ne nécessitant pas de mesures instrumentales, ils sont utiles pour estimer la magnitude et la localisation des séismes historiques (pré-instrumentaux) : les plus grandes intensités correspondent généralement à la zone épicentrale, et leur degré et leur étendue (éventuellement augmentés par la connaissance des conditions géologiques locales) peuvent être comparés avec d'autres séismes locaux pour estimer la magnitude.

Histoire

Le volcanologue italien Giuseppe Mercalli a formulé sa première échelle d'intensité en 1883. Elle avait six degrés ou catégories, a été décrite comme "simplement une adaptation" de l' échelle Rossi-Forel alors standard de 10 degrés, et est maintenant "plus ou moins oubliée". La deuxième échelle de Mercalli, publiée en 1902, était également une adaptation de l'échelle Rossi-Forel, retenant les 10 degrés et élargissant les descriptions de chaque degré. Cette version "a trouvé la faveur des utilisateurs", et a été adoptée par l'Office central italien de météorologie et de géodynamique.

En 1904, Adolfo Cancani a proposé d'ajouter deux degrés supplémentaires pour les séismes très forts, "catastrophe" et "catastrophe énorme", créant ainsi une échelle de 12 degrés. Ses descriptions étant déficientes, August Heinrich Sieberg les a augmentées en 1912 et 1923, et a indiqué une accélération maximale du sol pour chaque degré. Cela est devenu connu sous le nom « échelle Mercalli-Cancani, formulée par Sieberg », ou « l'échelle Mercalli-Cancani-Sieberg », ou simplement « MCS », et a été largement utilisé en Europe.

Lorsque Harry O. Wood et Frank Neumann l'ont traduit en anglais en 1931 (avec la modification et la condensation des descriptions et la suppression des critères d'accélération), ils l'ont nommé « échelle d'intensité Mercalli modifiée de 1931 » (MM31). Certains sismologues appellent cette version « l'échelle Wood-Neumann ». Wood et Neumann avaient également une version abrégée, avec moins de critères pour évaluer le degré d'intensité.

L'échelle Wood-Neumann a été révisée en 1956 par Charles Francis Richter et publiée dans son manuel influent Elementary Seismology . Ne voulant pas confondre cette échelle d'intensité avec l' échelle de magnitude de Richter qu'il avait développée, il proposa de l'appeler « l'échelle de Mercalli modifiée de 1956 » (MM56).

Dans leur recueil de 1993 sur la sismicité historique aux États-Unis, Carl Stover et Jerry Coffman ont ignoré la révision de Richter et ont attribué des intensités en fonction de leur interprétation légèrement modifiée de l'échelle de Wood et Neumann de 1931, créant ainsi une nouvelle version, mais largement non documentée, de l'échelle.

La base sur laquelle le US Geological Survey (et d'autres agences) attribue les intensités est nominalement le MM31 de Wood et Neumann. Cependant, cela est généralement interprété avec les modifications résumées par Stover et Coffman car dans les décennies depuis 1931, « certains critères sont plus fiables que d'autres comme indicateurs du niveau de tremblement de terre ». De plus, les codes et les méthodes de construction ont évolué, renforçant une grande partie de l'environnement bâti; ceux-ci font qu'une intensité donnée de tremblement de terre semble plus faible. Aussi, certains des critères originaux des degrés les plus intenses (X et plus), comme les rails pliés, les fissures du sol, les glissements de terrain, etc., sont « moins liés au niveau de secousses qu'à la présence de conditions de sol susceptibles de échec spectaculaire".

Les catégories "catastrophe" et "catastrophe énorme" ajoutées par Cancani (XI et XII) sont utilisées si rarement que la pratique actuelle de l'USGS est de les fusionner en une seule catégorie "Extrême" abrégée en "X+".

Échelle d'intensité de Mercalli modifiée

Les degrés inférieurs de l'échelle MMI décrivent généralement la manière dont le tremblement de terre est ressenti par les gens. Les plus grands nombres de l'échelle sont basés sur les dommages structurels observés.

Ce tableau donne les MMI qui sont généralement observés à des endroits proches de l'épicentre du séisme.

Niveau d'échelle Conditions du sol
I. Pas ressenti Pas ressenti sauf par très peu dans des conditions particulièrement favorables.
II. Faible Ressenti seulement par quelques personnes au repos, surtout aux étages supérieurs des immeubles.
III. Faible Ressenti assez perceptible par les personnes à l'intérieur, en particulier aux étages supérieurs des bâtiments : de nombreuses personnes ne le reconnaissent pas comme un tremblement de terre. Les voitures à moteur debout peuvent basculer légèrement. Les vibrations sont similaires au passage d'un camion, avec une durée estimée.
IV. Léger Ressenti à l'intérieur par beaucoup, à l'extérieur par peu pendant la journée : La nuit, certains sont réveillés. La vaisselle, les fenêtres et les portes sont dérangées ; les murs font des bruits de craquement. Les sensations sont comme un camion lourd heurtant un bâtiment. Les voitures à moteur debout sont sensiblement secouées.
V. Modéré ressenti par presque tout le monde; nombreux réveillés : Certains plats et vitres sont cassés. Les objets instables sont renversés. Les horloges à pendule peuvent s'arrêter.
VI. Fort Ressenti par tous, et beaucoup sont effrayés. Certains meubles lourds sont déplacés; quelques cas de plâtre tombé se produisent. Les dégâts sont légers.
VII. Très fort Les dommages sont négligeables dans les bâtiments de bonne conception et construction ; mais légère à modérée dans les structures ordinaires bien construites ; les dommages sont considérables dans les structures mal construites ou mal conçues ; certaines cheminées sont cassées.
VIII. Sévère Dommages légers dans les structures spécialement conçues ; dommages considérables dans les bâtiments importants ordinaires avec effondrement partiel. Dommages importants dans les structures mal construites. Chute de cheminées, cheminées d'usines, colonnes, monuments, murs. Meubles lourds renversés.
IX. Violent Les dommages sont considérables dans les structures spécialement conçues; des structures de cadre bien conçues sont jetées d'aplomb. Les dommages sont importants dans les bâtiments importants, avec un effondrement partiel. Les bâtiments sont déplacés des fondations. La liquéfaction se produit.
X. Extrême Certaines structures en bois bien construites sont détruites ; la plupart des structures de maçonnerie et de charpente sont détruites avec des fondations. Les rails sont pliés.
XI. Extrême Peu de structures (en maçonnerie), voire aucune, restent debout. Les ponts sont détruits. De larges fissures éclatent dans le sol. Les canalisations souterraines sont complètement hors service. La terre s'effondre et glisse dans un sol meuble. Les rails sont fortement pliés.
XII. Extrême Les dégâts sont totaux. Les vagues sont visibles sur les surfaces au sol. Les lignes de vue et le niveau sont déformés. Les objets sont projetés en l'air.

Corrélation avec la magnitude

Ordre de grandeur Comparaison amplitude / intensité
1,0–3,0 je
3,0–3,9 II-III
4,0–4,9 IV–V
5,0–5,9 VI–VII
6,0–6,9 VII-IX
7.0 et supérieur VIII ou supérieur
Comparaison magnitude/intensité, USGS

La corrélation entre la magnitude et l'intensité est loin d'être totale, en fonction de plusieurs facteurs, notamment la profondeur de l' hypocentre , le terrain et la distance de l'épicentre. Par exemple, un séisme de magnitude 4,5 à Salta , en Argentine, en 2011, qui était de 164 km de profondeur, avait une intensité maximale de I, tandis qu'un événement de magnitude 2,2 à Barrow in Furness , en Angleterre, en 1865, à environ 1 km de profondeur, avait une intensité maximale de VIII.

Le petit tableau est un guide approximatif des degrés de l'échelle MMI. Les couleurs et les noms descriptifs indiqués ici diffèrent de ceux utilisés sur certaines cartes de secousses dans d'autres articles.

Estimation de l'intensité du site et son utilisation dans l'évaluation des risques sismiques

Des dizaines d'équations dites de prédiction d'intensité ont été publiées pour estimer l'intensité macrosismique à un emplacement donné en fonction de la magnitude, de la distance source-site et peut-être d'autres paramètres (par exemple, les conditions locales du site). Celles-ci sont similaires aux équations de prédiction du mouvement du sol pour l'estimation des paramètres instrumentaux de mouvement fort tels que l' accélération maximale du sol . Un résumé des équations de prédiction de l'intensité est disponible. De telles équations peuvent être utilisées pour estimer l' aléa sismique en termes d'intensité macrosismique, qui a l'avantage d'être plus étroitement liée au risque sismique que les paramètres instrumentaux de mouvement fort.

Corrélation avec les grandeurs physiques

L'échelle MMI n'est pas définie en termes de mesures plus rigoureuses et objectivement quantifiables telles que l'amplitude des secousses, la fréquence des secousses, la vitesse maximale ou l'accélération maximale. Les secousses perçues par l'homme et les dommages causés aux bâtiments sont mieux corrélés avec l'accélération maximale pour les événements de faible intensité et avec la vitesse maximale pour les événements de plus haute intensité.

Comparaison avec l'échelle de magnitude de moment

Les effets de n'importe quel tremblement de terre peuvent varier considérablement d'un endroit à l'autre, de sorte que de nombreuses valeurs MMI peuvent être mesurées pour le même tremblement de terre. Ces valeurs peuvent être mieux affichées à l'aide d'une carte à contours d'intensité égale, connue sous le nom de carte isosismique . Cependant, chaque séisme n'a qu'une seule magnitude.

Voir également

Les références

Remarques

Citations

Sources

Liens externes