Mesures et caractéristiques d'un séisme

Les sismomètres

Les sismomètres servent à détecter les mouvements du sol et en particulier ceux dus aux ondes sismiques.

Comment ça marche? Le principe d'un sismomètre consiste à suspendre une masse à un ressort (dans le cas de la composante verticale) ou à une ficelle (dans le cas des composantes horizontales).

 

tpe

 

Ainsi, lorsque le support, attaché au bâtiment fixé sur le sol, tremblera, la masse restera immobile dans le référentiel terrestre.

En mesurant les mouvements de la masse par rapport au support (par exemple en mettant un crayon ou quelque chose de marquant sur la masse et un papier défilant attaché au support, comme montré ci-dessus), on obtient alors un sismogramme comme celui ci-dessous qui nous permet de mesurer les mouvements du sol.

Remarque: Il est nécessaire d'inverser le sismogramme, car c'est la feuille qui bouge et non pas le stylo qui, lui, reste immobile. En effet, le sismogramme qu'on obtient montre le mouvement du stylo par rapport à la feuille, du centre de la Terre par rapport à la surface de la Terre (où les ondes se ressentent) alors qu'on étudie le mouvement de la surface de la Terre.

Les sismomètres sont, en général, composés de trois composantes afin de pouvoir enregistrer et mesurer toutes les ondes émises lors d'un séisme, de capter toutes les vibrations. On a donc:

-une composante verticale: qui permet d'enregistrer les vibrations verticales du sol

-deux composantes horizontales (Nord-Sud et Ouest-Est): qui permettent d'enregistrer les vibrations dans un plan horizontal, et en particulier celles dues aux ondes S et aux ondes de Love.

A l'aide de ces trois composantes, on peut visualiser en 3 dimensions la propagation des ondes (vitesse, direction) et, en sachant la vitesse des différentes ondes P et S, et leur amplitude, on peut surtout localiser le foyer d'un séisme (et mesurer sa magnitude).

 

Magnitude

La magnitude d'un séisme représente la force d'un séisme, ou plutôt l'amplitude des mouvements du sol générés par ce séisme et l'énergie libérée lors de ce séisme.

Le premier à avoir mesuré cette énergie fut Charles Francis Richter en 1935, avec en particulier, sa fameuse échelle de Richter mais celle-ci comportant de nombreux défauts ou limites (pas pour tous les séismes, lente ou pas assez précise), la détermination de la magnitude a donc été améliorée depuis. A partir de 1977, on utilise l'échelle de la "magnitude de moment", créée par Hiroo Kanamori, qui mesure l'énergie dégagée pendant un séisme.

Lorsque la magnitude augmente de 1, l'énergie libérée par le séisme est multipliée par 30 et l'amplitude du mouvement du sol est multipliée par 10.

 

Voici un tableau montrant de manière plus concrète à quoi correspondent les différentes magnitudes, et leur fréquence d'apparition sur Terre:

Description Magnitude Effets Fréquence
Micro Moins de 2,0 Micro tremblement de terre, non ressenti .

8 000 par jour

Très mineur 2,0 à 2,9 Généralement non ressenti mais détecté/enregistré. 1 000 par jour
Mineur 3,0 à 3,9 Souvent ressenti mais causant rarement des dommages. 49 000 par an
Léger 4,0 à 4,9 Secousses notables d'objets à l'intérieur des maisons, bruits d'entrechoquement. Dommages importants peu communs. 6 200 par an
Modéré 5,0 à 5,9 Peut causer des dommages majeurs à des édifices mal conçus dans des zones restreintes. Cause de légers dommages aux édifices bien construits. 800 par an
Fort 6,0 à 6,9 Peut être destructeur dans des zones allant jusqu'à 180 kilomètres à la ronde si elles sont peuplées. 120 par an
Majeur 7,0 à 7,9 Peut provoquer des dommages modérés à sévères dans des zones plus vastes. 18 par an
Important 8,0 à 8,9 Peut causer des dommages sérieux dans des zones à des centaines de kilomètres à la ronde. 1 par an
Exceptionnel 9,0 et plus Dévaste des zones de plusieurs milliers de kilomètres à la ronde. 1 tous les 20 ans

Intensité

L'intensité "macrosismique" d'un séisme en un lieu mesure les manifestations du séisme en ce lieu, les effets ressentis, qu'il y ait des dégâts ou non. L'intensité dépendant du lieu, décroit généralement lorsqu'on s'éloigne de l'épicentre, l'amplitude des ondes s'atténue. L'intensité dépend aussi beaucoup de la qualité des constructions, de leur caractéristique, et des sols.

Il existe de nombreuses échelles pour mesurer l'intensité d'un séisme: Medvedev-Sponheuer-Karnik (MSK), Mercalli (MM), Rossi-Forel (RF), l'échelle macrosismique européenne (EMS98)...

Une des plus utilisée est l'échelle MSK, créée en 1964, qui comporte 12 degrés de I à XII (en chiffres romains):

Degrés Dégâts observés
I Seuls les sismographes très sensibles enregistrent les vibrations.
II Secousses à peine perceptibles, quelques personnes au repos ressentent le séisme.
III Vibrations comparables à celles provoquées par le passage d'un petit camion.
IV Vibrations comparables à celles provoquées par le passage d'un gros camion.
V Séisme ressenti en plein air. Les dormeurs se réveillent.
VI Les meubles sont déplacés.
VII Quelques lézardes apparaissent dans les édifices.
VIII Les cheminées des maisons tombent.
IX Les maisons s'écroulent. Les canalisations souterraines sont cassées.
X Destruction des ponts et des digues. Les rails de chemin de fer sont tordus.
XI Les constructions les plus solides sont détruites. Grands éboulements.
XII Les villes sont rasées. Bouleversements importants de la topographie. Fissures visibles à la surface.

Retour en haut de page

15 votes. Moyenne 2.80 sur 5.

Créer un site gratuit avec e-monsite - Signaler un contenu illicite sur ce site