지진 에너지 계산기
Convert earthquake magnitude to energy equivalent in joules, TNT tons, and atomic bombs.
Calculation지진 에너지와 규모 이해
지진 규모는 로그 척도로 측정되며, 이는 정수 단위 증가마다 측정 진폭이 10배 증가하고 방출 에너지가 약 31.6배 증가함을 의미합니다. 이 지수적 관계는 구텐베르크-리히터 에너지-규모 공식 log₁₀(E) = 1.5M + 4.8로 설명되며, 여기서 E는 줄 단위의 에너지이고 M은 모멘트 규모입니다. 규모 7.0 지진은 규모 5.0 지진보다 약 1,000배 더 많은 에너지를 방출하며, 이는 TNT 50만 톤을 폭발시키는 것과 대략 동등합니다.
대부분의 목적에서 원래의 리히터 척도를 대체한 모멘트 규모 척도(Mw)는 단층 미끄러짐에 의해 방출된 총 에너지를 측정하는 지진 모멘트에 기반합니다. 리히터 국지 규모(ML)와 달리 모멘트 규모는 높은 값에서 포화되지 않아 대규모 지진에 선호되는 척도입니다. 지진 모멘트는 암석의 강성, 파열된 단층 면적, 단층을 따른 평균 변위의 세 가지 요소에 따라 달라집니다.
계산의 과학적 원리
- 리히터 척도는 1935년 찰스 리히터가 남부 캘리포니아 지진을 위해 개발했으며, 1970년대에 모멘트 규모 척도가 전 세계적으로 이를 대체했습니다.
- 전체 지진 에너지의 약 1~10%만이 지진파로 방사되며, 나머지는 암석 파쇄와 단층을 따른 열 발생에 소비됩니다.
- TNT 등가치는 직관적인 비교를 제공합니다: 2011년 규모 9.1의 도호쿠 지진은 약 6억 톤의 TNT에 해당하는 에너지를 방출했습니다.
- 소규모 지진(M2~3)은 수 킬로그램의 폭발물에 해당하는 에너지를 방출하고, 대규모 지진(M8+)은 핵무기에 필적하는 에너지를 방출합니다.
일반적인 용도
- 역사적 지진의 상대적 에너지를 비교하여 파괴력 이해.
- 지구과학 수업에서 학생들에게 로그 척도와 지수적 에너지 관계 교육.
- TNT나 낙뢰 같은 일상적인 에너지 등가물을 사용하여 지진 규모를 이해.
How to Use
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1
Enter the Earthquake Magnitude
Input the moment magnitude (Mw) of the earthquake. Mw is the standard scale used by seismological agencies since the 1970s and is the most accurate measure across all magnitude ranges.
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2
Select Your Energy Units
Choose whether to see energy equivalents in joules, kilotons of TNT, or Hiroshima atomic bomb equivalents. The calculator applies the USGS energy-magnitude relation: log E = 5.24 + 1.44 Mw.
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Compare Across Magnitudes
Add a second magnitude to see the energy ratio between the two events. Because the scale is logarithmic, each unit increase in Mw corresponds to about 31.6 times more released energy.
About
Earthquake energy and magnitude are connected through one of science's most consequential logarithmic scales. Charles Richter introduced the local magnitude (ML) scale in 1935, calibrated to a specific seismograph at a specific distance in Southern California. While the name 'Richter scale' persists in popular usage, seismologists now use moment magnitude (Mw), developed by Hiroo Kanamori and Thomas Hanks in 1979, which remains consistent across the full spectrum from microearthquakes to the largest megathrust events and does not saturate at high magnitudes as earlier scales did.
The physical quantity underlying Mw is the seismic moment (M0), calculated as M0 = μ × A × d, where μ is the shear modulus of the rock (typically 3 × 10^10 Pa for the crust), A is the ruptured fault area, and d is the average displacement across the fault. Mw is then derived as Mw = (2/3) × log10(M0) − 6.07. This formulation means that fault geometry directly determines magnitude: a rupture covering a 200 × 100 km fault plane with 5 m of average slip yields a specific, calculable M0 and hence a well-defined Mw.
Energy equivalents help communicate earthquake power to non-specialist audiences. The most commonly cited comparison is the atomic bomb: the Hiroshima bomb released approximately 63 terajoules. A magnitude 6.0 earthquake releases energy comparable to about 1 Hiroshima bomb, while a magnitude 8.0 releases energy comparable to about 1,000. These comparisons, while vivid, can mislead: earthquake energy is released over a fault plane tens to hundreds of kilometers long over tens of seconds, and only a fraction couples into the seismic waves that cause damage at the surface. The depth, focal mechanism, and local site response all shape the destruction as much as the raw energy figure.