1. Intensità: Scala Mercalli

La scala delle intensità più adottata è la scala Mercalli, che utilizza un metodo di valutazione messo a punto da G. Mercalli nel 1902 e successivamente modificato, senza tuttavia apportare sostanziali cambiamenti. 

La scala delle intensità assegna a ogni sisma un valore numerico, detto grado di intensità, determinato in base agli effetti delle scosse sismiche sul territorio e al grado di distruzione che esse provocano nella regione in cui il sisma viene rilevato.

Le misure d’intensità permettono di far riferimento anche a terremoti storici (quando non erano disponibili registrazioni strumentali) per la stima della pericolosità sismica del territorio. Ciò è particolarmente importante in Italia, paese che ha una documentazione storica molto antica, e dove è stato possibile reperire (nelle parrocchie e nei comuni) dettagliate informazioni sui danni causati dai terremoti rilevanti verificatisi almeno negli ultimi 1500 anni.

Ma il difetto della scala Mercalli è che il valore dipende sì dal sisma, ma anche come detto dai danni che esso provoca e tali danni, a loro volta, dipendono da cosa c’è sulla superficie.

A questo proposito è bene osservare che la gravità dei danni non dipende solo dall’energia sprigionata dal sisma, ma da molti altri fattori, come la posizione dell’ipocentro (più un sisma è superficiale più è devastante), la presenza o meno di centri abitati e di costruzioni antisismiche, la conformazione geologica del territorio interessato, la presenza di falde acquifere ecc. Tutti questi fattori rendono molto difficile valutare correttamente la forza di un sisma in base all’intensità rilevata.

Nello studio di un terremoto, in ogni località interessata viene registrato un particolare valore d’intensità. Dopo aver riportato su una carta geografica i valori dell’intensità calcolati, se si congiungono tutti i punti in cui il terremoto ha avuto la stessa intensità, si ottiene una serie di linee curve chiuse, dette isosisme, che separano zone in cui si è manifestato con intensità differenti. La più interna di queste è l’area che comprende l’epicentro ed è la più colpita; nelle aree più esterne l’intensità decresce rapidamente.

2. Magnitudo: Scala Richter

Per misurare in modo più rigoroso la forza di un terremoto, gli scienziati utilizzano la scala delle magnitudo, che si basa su un principio teoricamente semplice: tanto maggiore è l’energia liberata da un sisma, tanto più ampie sono le oscillazioni registrate dal sismografo. Per valutare la forza di un terremoto è possibile utilizzare l’ampiezza delle onde sismiche registrate in una qualsiasi stazione di rilevamento. 

La prima scala della magnitudo è stata introdotta da C. Richter, nel 1935. I valori della magnitudo sono riportati nella scala Richter, una scala logaritmica in cui tra un grado e il successivo c’è una differenza di 10 volte dell’ampiezza del movimento del terreno e di circa 30 volte dell’energia liberata. Questa scala non ha un limite superiore; finora i più grandi sismi registrati non hanno superato il valore di 8,9. Per i terremoti a 100 km di distanza, la formula è dunque banale:

M_L = log A

dove M_L è appunto la magnitudo Richter, o magnitudo locale, ed A è l’altezza massima della sinusoide sul sismogramma da 0 fino al picco, in mm. La magnitudo di terremoti che avvengono a distanze epicentrali diverse da 100 km può essere calcolata solo se si conosce la legge di attenuazione dell’ampiezza delle onde sismiche con la distanza epicentrale.

La magnitudo è un numero e il suo valore non dipende dalla distanza dall’epicentro della stazione di rilevamento.

Quindi, la scala delle magnitudo, inoltre, non ha un valore massimo predefinito e sono possibili valori di magnitudo inferiori a 0 (un terremoto di magnitudo 0 è uguale al terremoto standard), corrispondenti alle registrazioni delle scosse più deboli, ottenute dagli strumenti più sofisticati e moderni.