Skala intensywności Mercalli (lub bardziej precyzyjnie Zmodyfikowana skala intensywności Mercalli) jest skalą do pomiaru intensywności trzęsień ziemi. W przeciwieństwie do skali Richtera, skala Mercalli nie bierze bezpośrednio pod uwagę energii trzęsienia ziemi. Raczej klasyfikuje trzęsienia ziemi według skutków, jakie wywołują (i zniszczeń, jakie powodują). Gdy zniszczenia są niewielkie, skala opisuje, jak ludzie odczuwali trzęsienie ziemi lub jak wiele osób je odczuwało.

Bardzo często nie-geolodzy używają tej skali, ponieważ ludziom łatwiej jest opisać, jakie szkody spowodowało trzęsienie ziemi, niż wykonywać obliczenia, aby uzyskać wartość w skali Richtera.

Wartości wahają się od I - Instrumentalny do XII - Katastrofalny. Stopnie oznacza się zwykle cyframi rzymskimi (I–XII) i odpowiadają one obserwowanym skutkom w określonym miejscu.

Krótka historia

Giuseppe Mercalli (1850-1914) opracował pierwotnie skalę z dziesięcioma poziomami. W 1902 roku Adolfo Cancani rozszerzył skalę do dwunastu poziomów. August Heinrich Sieberg całkowicie przerobił skalę. Z tego powodu skala ta jest czasami nazywana skalą Mercalli-Cancani-Sieberg, lub skalą MCS.

Harry O. Wood i Frank Neumann przetłumaczyli ją na język angielski i opublikowali jako skalę Mercalli-Wood-Neumann (MWN). Charles Francis Richter również ją zredagował. On również opracował później skalę Richtera. W anglojęzycznej literaturze zmodyfikowana wersja jest często określana jako Modified Mercalli Intensity (MMI).

Opis i zakres poziomów

Skala opisuje lokalne skutki trzęsienia (tzn. intensywność w danym miejscu), a nie jego całkowitą energię (magnitude). Poniżej skrócone opisy poziomów I–XII:

  • I — Instrumentalny: Nieodczuwalne dla ludzi; wykrywane jedynie przez przyrządy sejsmiczne.
  • II — Słaby: Nieliczni ludzie w spoczynku mogą odczuć drgania; przypisywane często innym źródłom.
  • III — Zauważalny: Odczuwalne w budynkach; wiszące przedmioty kołyszą się; niepowodujące uszkodzeń.
  • IV — Umiarkowany: Większa liczba osób odczuwa wstrząs; przedmioty przewracają się lub spadają; szybkie samochody mogą się zatrzymać.
  • V — Wyraźny: Odczuwalne przez większość osób w pomieszczeniach; drobne uszkodzenia (pęknięcia w tynkach, przewracanie się niezabezpieczonych przedmiotów).
  • VI — Silny: Trudne do utrzymania się stanie; meble przesuwają się; widoczne uszkodzenia słabych konstrukcji.
  • VII — Bardzo silny: Uszkodzenia konstrukcyjne lekkich budynków; pęknięcia w murach; przewracanie się słupów i kominów.
  • VIII — Poważny: Poważne uszkodzenia budynków konstrukcyjnych; liczne pęknięcia w fundamentach; zapadanie się części budowli.
  • IX — Bardzo poważny: Budynki o słabej konstrukcji mogą być poważnie zniszczone; pęknięcia w ziemi; rury i kanały podziemne ulegają zniszczeniu.
  • X — Rujnujący: Większość murowanych budynków znacznie zniszczona lub zrujnowana; zniekształcenia linii brzegowych i terenu.
  • XI — Skrajnie rujnujący: Prawie wszystkie konstrukcje zniszczone; znaczne przesunięcia i deformacje terenu.
  • XII — Katastrofalny: Całkowite zniszczenia; zmiany w krajobrazie (np. poprzeczne pęknięcia, wyrzucenie skał); obiekty przesuwają się na znaczną odległość.

Zastosowania i ograniczenia

  • Skala jest przydatna do opisu skutków trzęsień ziemi w sposób zrozumiały dla opinii publicznej, władz i służb ratunkowych.
  • Stosuje się ją do tworzenia map izosejsmicznych (map intensywności), które przedstawiają przestrzenny rozkład odczuwalności i szkód.
  • Jest szczególnie cenna przy analizie historycznych trzęsień ziemi, gdy brak jest pomiarów instrumentalnych — na podstawie opisów z epoki można przypisać intensywność.
  • Ograniczenia: jest subiektywna — zależy od jakości zabudowy, rodzaju gruntu, pory dnia oraz gęstości zaludnienia. Różne typy budynków reagują odmiennie na te same drgania, dlatego ta sama energia może dać różne stopnie w skali Mercalliego w różnych miejscach.
  • W Europie praktycznym rozwinięciem i ujednoliceniem opisów jest European Macroseismic Scale (EMS‑98), która uwzględnia typy konstrukcji i ich podatność na uszkodzenia.

Relacja do magnitudy (skali Richtera)

Intensywność Mercalliego (MMI/MCS) i magnituda (np. Richter, ML, Mw) mierzą różne cechy trzęsienia: intensywność opisuje skutki w konkretnym miejscu, magnituda — całkowitą energię zdarzenia. Z jednego miejsca nie można bezpośrednio wywnioskować magnitudy bez uwzględnienia odległości od epicentrum i warunków lokalnych. Istnieją empiryczne zależności umożliwiające przybliżone powiązanie maksymalnej odnotowanej intensywności z magnitudą, ale obarczone są znacznym błędem.

Podsumowanie

Zmodyfikowana skala Mercalliego jest praktycznym narzędziem do opisu skutków trzęsień ziemi widocznych dla ludzi i budynków. Uzupełnia ona skale instrumentalne (jak Richter czy moment magnitudy), zwłaszcza przy ocenie zniszczeń, dokumentacji historycznej i planowaniu działań awaryjnych. Przy interpretacji wyników należy brać pod uwagę kontekst lokalny — typ budownictwa, zagęszczenie zaludnienia i warunki geologiczne.