Sådan måler man jordskælv i dag
Seismograferne er erstattet af avanceret udstyr, og i dag måler forskerne konstant nye jordskælv og uploader opdagelserne til globale netværk. Her kan du blive klog på, hvordan man måler jordskælv i dag og hvorfor.

Her fortæller Trine Dahl-Jensen, hvordan vi måler jordskælv i dag i Danmark. (Video: Underground Channel/GEUS)

Hvornår har vi sidst haft et jordskælv i Danmark?

Du tænker måske, at det var i 2008, da store dele af Danmark rystede på grund af et lille jordskælv i Sverige, men sandheden er, at der er mange jordskælv i Danmark hvert år. Typisk er de bare ikke særligt store.

Derfor er man også nødt til at bruge meget fintfølende instrumenter for at måle dem.

Mange har sikkert set den gamle seismograf med en pen, der tegner på et stykke papir. Men det er for længst slut med de analoge målinger.

»I dag sender vores måleinstrumenter data direkte til internettet få sekunder efter, de er registreret,« siger Trine Dahl-Jensen, der er seniorforsker ved De Nationale Geologiske Undersøgelser for Danmark og Grønland (GEUS).

De moderne instrumenter kan fange selv meget små rystelser, og rystelser der sker meget langt væk. Det er dog ikke altid jordskælv, der er skyld i rystelserne.

»Vi ser alt, hvad der ryster. Vi har ikke et filter, der siger, at det kun er jordskælv. Det kan være alt fra lastbiler, der kører forbi, til forsvaret, der sprænger gamle miner, som fiskere har fået fat i. Men det kan også være atomprøvesprængninger, som Nordkorea har haft gang i.«

Skælv bliver omdannet til strøm

I dag bruger forskerne et instrument, der kaldes et bredbåndsseismometer. Inde i den er der tre sensorer. Simpelt sagt, er hver sensor udstyret med et magnetisk lod, der hænger i en fjeder indeni en spole.

Når Jorden ryster, vil loddene bevæge sig på tre akser - nord/syd, øst/vest samt op og ned - altså to horisontale og en vertikal akse. Bevægelserne danner magnetisk strøm inde i spolen, som kan måles digitalt ved hjælp af sensorerne omkring spolen.

»Vi bruger instrumenterne hele tiden til at lokalisere jordskælv, både i Danmark og Grønland, men også i resten af verden. Data fra seismometerne bliver gemt på computere og sendt til servere, så de er tilgængelige for omverdenen. Andre forskere kan hente data fra GEUS bare få sekunder efter målingen,« siger Trine Dahl-Jensen.

Du kan se, hvordan bredbåndsseismometeret ser ud i GEUS' flotte video øverst i artiklen, hvor Trine Dahl-Jensen fortæller om jordskælv i Danmark.

På hjemmesiden USGS kan du se en opdateret liste over registrerede jordskælv, og på EMSC kan du se kort over Europa samt på globalt plan.

Hvordan tolker man et jordskælv?

Når nu seismologernes måleinstrumenter er så fintfølende, at de kan opfange lastbiler og atombomber på den anden side af kloden, kunne man godt tro, at det er blevet sværere at se, hvad der er skyld i rystelserne.

Men heldigvis får forskerne rigtig mange forskellige typer data, som er med til at afsløre, hvad det er for en slags rystelse, de kan se på deres computere.

For at kunne måle forskellige typer skælv i forskellige afstande og miljøer, bruger forskerne  forskellige metoder til at måle rystelserne.

De kan blandt andet måle forskellige typer af bølger, kaldet P-, S- og overflade-bølger.

  • P-bølger, også kaldet primærbølger, er længdebølger, der rejser nedefra og op gennem faste eller flydende stoffer. Det er også dem, der rammer først.
  • S-bølger, kaldet sekundærbølger, er tværbølger, der bevæger sig på tværs af udbredelsesretningen. I modsætning til P-bølger, findes S-bølger ikke i flydende stoffer.
  • Overfladebølger findes i to varianter, der kaldes Rayleigh-bølger og Love-bølger. Rayleigh bølgerne er dannet af op/ned bevægelser, som minder om dønninger på havet. Love-bølgerne er dannet af sideværts bevægelser.

Hvilken slags måling (af størrelsen af en rystelse) man anvender, afhænger ifølge Trine Dahl-Jensen både af det lokale miljø, og hvilken slags rystelse, man leder efter.

seismograf, p-bølger, s-bølger, overfladebølger, jordskælv

Rækkefølgen som P-bølger, S-bølger og overfladebølger ankommer i - set som på en seismograf. (Illustration: GEUS.)

»Ideelt set, vil vi gerne måle den energi, der kommer ud af skælvet. Det kan man også fint gøre på store skælv, men ikke på små. Lokalt går vi efter de største udsving, vi ser. Hvis vi til gengæld skal måle størrelsen på en rystelse, der er meget langt væk, så kigger vi på overfladebølger, fordi det er den eneste måde, vi kan måle det på,« siger Trine Dahl-Jensen.

I Danmark og Grønland måler man de seismiske bølger, samt infralyd, der er lyd, som er så lavfrekvent, at det menneskelige øre ikke kan høre det, og som blandt andet bidrager ved målinger af atomprøvesprængninger.

»I Japan er man meget opmærksom på P-bølgerne, som er de første, der rammer. Er de kraftige nok, sætter de et automatisk alarmsystem igang, som indenfor 40 sekunder kan stoppe elevatorer, tog og lignende. Systemet var første gang i brug i år 2011, da et stort jordskælv ramte og udløste en tsunami,« fortæller Trine Dahl-Petersen.

Hvordan er det nu med den Richter-skala?

Ikke nok med, at der findes mange forskellige bølger, som forskerne kan måle, så findes der også forskellige skalaer, som man måler rystelserne på.

Den mest berømte er Richter-skalaen, der blev udviklet af den amerikanske seismolog Charles Richter i 1935. Han brugte skalaen til at sammenligne forskellige mellemstore jordskælv på cirka 100 kilometers afstand i Californien, USA.

»Han lavede skalaen, så han kunne sammenligne forskellige jordskælv, men det var først senere, man begyndte at måle på, hvor meget energi, der kommer ud af jordskælv. Til danske rystelser bruger vi en lokalskala, der minder meget om Richter-skalaen, men som har nogle lidt andre parametre,« siger Trine Dahl-Jensen.

Jordskælv, Japan, geologi, seismologi

Da et kæmpemæssigt jordskælv slog rekorderne med hele 9,1 på Richter-skalaen i Japan i 2011, var der utroligt nok ingen huse i Tokyo, der væltede. Det var der dog andre steder i Japan. (Foto: Shutterstock.)

Parametre afhænger af den lokale geologi

Den danske skala følger formlen kaldet ML - Magnitude Local, som er en formel, man bruger mange steder i verden, men parametrene er tilpasset Danmarks placering og miljø i forhold til, hvad forskerne vil måle.

De parametre afhænger blandt andet af, hvordan den lokale geologi ser ud.

Geologien kan nemlig dæmpe rystelserne, og derfor kan en måling være misvisende, hvis den ikke er tilpasset det lokale område.

Hvis man for eksempel skal estimere mængden af energi, der udløses ved et jordskælv ét sted, må man tage hensyn til dæmpningen.

Et jordskælv kan komme til at se mindre ud, end det er, hvis det sker i et område, hvor dæmpningen er stor, og målingens parametre ikke er tilpasset geologien.

I Danmark har vi for eksempel tykke sedimentlag, som gør dæmpningen større end i Grønland, hvor  det meste af grundfjeldet er tæt på overfladen.

»Det bliver så til et tal, som kan sammenlignes direkte med Richter-skalaen. Et kæmpestort jordskælv er et ni-tal, mens dem vi ser herhjemme, som folk kan mærke, ligger et sted mellem to og godt fire. Det største, vi har haft i den seneste tid, var et i Skåne i 2008, der lå på 4,8,« siger Trine Dahl-Jensen.

Ligesom Richterskalaen er også den lokale danske skala logaritmisk. Det betyder, at hvis man bevæger sig et helt tal op på skalaen, så stiger størrelsen af rystelserne fra jordskælvet ti gange.

Richter-skalaen

Måles oftest i ét helt tal og én decimal. Ved meget små jordskælv bruges ofte to decimaler.

Det er en logaritmisk skala, så hver gang en værdi stiger med ét helt tal, så stiger størrelsen af rystelserne fra jordskælvet ti gange.

F.eks. kan 5,0 være et moderat jordskælv, mens 6,3 kan være meget kraftigt.

Skalaen måler ikke i energi, men den er derimod blot en matematisk skala, der kan bruges til at sammenligne størrelsen af forskellige jordskælv.

Målinger bruges til at vurdere risiko for kraftige skælv

Vi foretager massevis af målinger hele tiden, som vi deler globalt med forskere verden over. 

Men hvorfor egentlig - hvad skal vi med alle de målinger?

Én ting er den generelle forskning, men noget andet er, at forskernes målinger er væsentlige, når det kommer til at forudsige, hvor kraftige rystelser, man skal forberede sig på i fremtiden.

Den store mængde data bruges nemlig også til at lave såkaldte hazardmålinger.

»Vi kan ikke forudse, hvornår der sker jordskælv, og vi kan heller ikke forhindre dem. Men vi kan sige noget om, hvor store og hvor kraftige jordskælvene typisk er i et bestemt område. Det varierer nemlig meget på jordkloden. Nepal, Japan og Italien er for eksempel såkaldte røde områder, mens Danmark er lysegrønt,« siger Trine Dahl-Jensen.

Den viden hjælper byplanlæggere, arkitekter og andre fagfolk, der skal bygge huse i de udsatte områder. I Japan bygger man for eksempel huse, så de kan klare meget kraftige rystelser, ifølge Trine Dahl-Jensen.

»Japan blev ramt af et kæmpe jordskælv i 2011, men ingen huse væltede i Tokyo, fordi de bygger efter den type rystelser, de udsættes for. Hvis et bestemt område er blevet udsat for en bestemt rystelse, så må man regne med, at det kan ske igen,« siger hun og fortsætter:

»Den 13. juli i år 869 var der en tsunami, der i historiske kilder beskrives som værende på størrelse med den i 2011. Og hvis man graver ned i den japanske jord, så kan man også se på lagene, at Japan ganske rigtigt blev udsat for samme type jordskælv med cirka 1000 års mellemrum.«

Det japanske folk har en lang historie med jordskælv, og ifølge den traditionelle mytologi er det mallen, der er skyld i de store jordskælv. Her ses lokalbefolkningen i det daværende Edo, nu Tokyo, i gang med at straffe mallen for dens ødelæggelser på en tegning fra 1855. (Illustration: Wikimedia Commons.)

Verdensomspændende netværk holder øje med atombomber

Målingerne af jordskælv deles globalt, men det er ikke bare for at lave hazardmålinger og seismologisk forskning. Det er ikke engang bare for at måle på jordskælv.

FN har nemlig et samarbejde, som på tværs af kloden holder øje med, hvem der foretager atomprøvesprængninger.

»Vi har en international aftale om, at man ikke skal kunne lave atomprøvesprængninger i det skjulte. Derfor er der, det her samarbejde, hvor forskerne både måler efter seismiske bølger og radioaktivitet,« siger hun.

Hun fortæller også, at man blandt andet har målt aktivitet i Nordkorea.

»Senest hævdede Nordkorea, at deres bombe var en brintbombe, og der ville man med målinger radioaktiv udslip kunne se, om de havde ret, men jeg har ikke hørt, om man mener, de har ret,« siger Trine Dahl-Jensen.

På Geus’ hjemmeside kan du se en dagligt opdateret liste over danske jordskælv, og  på Glisn.info kan du se en liste for de grønlandske jordskælv.

Vil du vide mere om, hvad jordskælv er, og hvordan vi kan måle dem, kan du se GEUS E-learning kursus her.

Lyt på Videnskab.dk!

Hver uge laver vi digital radio, der udkommer i form af en podcast, hvor vi går i dybden med aktuelle emner fra forskningens verden. Du kan lytte til den nyeste podcast i afspilleren herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Har du en iPhone eller iPad, kan du finde vores podcasts i iTunes og afspille dem i Apples podcast app. Bruger du Android, kan du med fordel bruge SoundClouds app.
Du kan se alle vores podcast-artikler her eller se hele playlisten på SoundCloud

Det sker