sábado, 12 de enero de 2013

Magnitud e Intensidad

Un temblor se decribe usando dos cantidades, una es la Magnitud, que es la Energia liberada por la corteza, y la otra es la Intensidad, que es la medida del daño que produce.

MAGNITUD

Esta es la medida fisica mas importante de un sismo, indica cual fue la Energia liberada, su escala es logaritmica (esto es un sismo de magnitud 8 es 10 veces mas grande que uno de 7) y pude medirse directamente del sismograma, y aunque matematicamente no tiene un limite superior, nunca se ha visto un sismo de M > 9.5, de hecho se cree que a una M > 10 las rocas de la corteza serian trituradas y destruidas, imposibilitando el paso de las ondas sismicas, aunque tambien hay una teoria que habla sobre un fenomeno de superfluidez de una onda sismica sobre la corteza, la formula mas conocida de Magnitud es:


En la actualidad se mide la Magnitud de Momento, que mide el Movimiento mecanico del sismo, (mas bien su momento mecanico)


INTENSIDAD

Esta es una medida del daño provocado por un sismo y aunque se ha intentado hacerla estricta, es en realidad una medida mas subjetiva y que tiene que ver mas con la percepcion social y las compañias de seguros, se mide en numeros romanos, esta organizada en la siguiente tabla:


COMPARACION

Un sismo tiene asi una cantidad absoluta, la Magnitud, que es la energia liberada, constante en todos los calculos y otra que es subjetiva, la Intensidad y que depende del daño causado en una zona en particular, asi aun un sismo pequeño, puede ser muy destructivo dependiendo de donde sucede, por ejemplo, el temblor mas mortifero ha sido el de Shaanxi en China, con mas de 800,000 muertos, con una Magnitud de 8, pero ubicado muy cerca de las zonas habitadas, en cambio el daño del sismo de Haiti del 2010, de Magnitud 7, fue de una Intensdad X, en cambio el de Mexico del 20 de marzo del 2012 fue de Magnitud 7.4, pero su Intensidad de solo VI.

martes, 4 de diciembre de 2012

El Fin del Mundo, Sismologia

Los Aztecas pensaban que el Quinto Sol seria destruido por temblores, y la moda dice que los Mayas predijeron el fin del mundo, mientras que el mito Azteca tiene origenes historicamente correctos, la interpretacion de las ideas Mayas es poco mas que delirante.

El Quinto Sol seria destruido por Temblores
desde hace mucho tiempo los Aztecas comprendian
el riesgo sismico
La sismologia ha estudiado los temblores desde hace casi un siglo, y hemos comenzado a entenderlos, ahora sabemos que nuestro planeta esta activo, los continentes derivan, las placas se mueven, hundiendose o surgiendo de las profundidades del planeta, en un continuo reciclamiento de la corteza, y es en esas zonas donde los sismos suelen suceder.

La Magnitud de un sismo suele relacionarse con el tiempo de inactividad de una zona, y es posiblemente la liberacion de la energia potencial almacenda por un tiempo determinado en la zona, asi el temblor del 85 en Mexico, fue el resultado de mas de 60 años de inmovilidad en la brecha de Michoacan.

La brecha de Michoacan libero la energia almacenada
por mas de sesenta años en un par de minutos
La capacidad destructiva de un sismo es local, su poder destructivo depende de la distancia y la Magnitud, pero aun asi, no suele suceder que una region a mas de mil kilometros del epicentro sea afectada. (A excepcion de los Tsunamis, que seran explicados en otra entrada), y las regiones estan bien identificadas, alrededor de las grandes fallas geologicas o el cinturon de fuego del Pacifico.

Pero aun un sismo pequeño, puede ser muy destructivo dependiendo de donde sucede, asi por ejemplo, el temblor mas mortifero ha sido el de Shaanxi en China, con mas de 800,000 muertos pero con una Magnitud de solo 8, pero ubicado muy cerca de las zonas habitadas, el daño es medido por la Intensidad y esta es una medida independiente, asi el sismo de Haiti del 2010, fue de Magnitud 7, con Intensdad X, en cambio el de Mexico del 20 de marzo del 2012 fue de Magnitud 7.4, pero su Intensidad fue solo de VI.

Los mas grandes sismos no han sido mayores a la magnitud 9.5, y han ocurrido muy rara vez, por lo menos desde que se hacen mediciones exactas, al ser un fenomeno raro, no poseen la capacidad destructiva para acabar con el planeta, tendrian que ocurrir muchos y al mismo tiempo para provocar un  gran daño, pero aun asi, grandes extensiones del planeta son asismicas, por lo que no podrian lograr su destruccion. Ademas, jamas se ha observado la ocurrencia de varios sismos de gran Magnitud al mismo tiempo.

lunes, 19 de noviembre de 2012

Mexico Tierra de Volcanes



A los habitantes del Valle de Mexico hay un hecho que se nos olvida muy a menudo, estamos viviendo en una zona de Volcanes, toda la franja que se extiende desde Morelos, el Estado de Mexico, Hidalgo, Puebla, Tlaxcala y Veracruz es una zona volcanica, tenemos de todos los tipos, desde los enormes Popo, Ixta, Pico de Orizaba hasta los pequeños domos muertos, los xalapascos y axalapascos, los crateres sin edificio, las aguas termales o mineralizadas, los suelos volcanicos de San Angel, o las pequeñas rocas Pomez, producto de las explosiones del pasado, que flotan tranquilas en los canales de riego de Texcoco, las minas de tepetate rojo de Zapotitlan o de Acolman, la Sierra Negra de Prote, los domos truncos de Chalco o Actopan, el enorme volcan con el edificio derrumbado de la Malinche. Mexico es una tierra rica en Vulcanismo y aunque solo el Popo y el Pico de Orizaba estan activos, tenemos que tomar precauciones especiales de proteccion civil, para vivir en Paz con ellos.

Pero para los Vulcanologos, es el Paraiso.

miércoles, 24 de octubre de 2012

El Fin del Mundo, otra vez; la vision Vulcanologica

En mis largos años de vida he oido la amenaza del fin del mundo tantas veces que ya la considero un fenomeno social mas que una posibilidad fisica, pero es un magnifico pretexto para explorar las mas potentes fuerzas de la Naturaleza, y una de ellas es el Vulcanismo.

La erupcion del Pinatubo se pudo predecir exitosamente
las victimas fueron los que se rehusaron a escapar
Si bien hay algunos geologos que opinan que un Vulcanismo descontrolado ha sido la causa de las extinciones masivas de Toba, el Cretaceo, el Permico y el Triasico, solo de una de ellas tenemos una fuerte evidencia, en cambio hemos sido testigos de tres grandes eventos destructivos en los ultimos tiempos, como lo han sido la Explosion de Krakatoa en 1883, que devasto una enorme zona de Java, el Indico y la actual Indonesia. Los cambios climaticos del 535 producidos por una anterior explosion no atestiguada, causaron una gran hambruna, implicando la caida de varios poderosos imperios, y la erupcion de Laki en Islandia, que causo el año sin Verano en Europa. Sabemos bien que una poderosa erupcion volcanica puede causar hambrunas, crisis social y el colapso de una civilizacion, lo que no sabemos es si el planeta puede tener varios eventos volcanicos de esa magnitud al mismo tiempo, .lo que si podria implicar una grave crisis para la humanidad.

La mas grande explosion documentada Krakatoa en 1883

La mecanica del riesgo por Erupcion Volcanica esta bien comprendida:
  1. La Erupcion en si, provoca una Nuee Ardente, de gas a extremas altas temperaturas y baja densidad, que correa velocidad supersonica, destruyendo lo que encuentra a su paso como una onda de choque, pero que tiene corto alcance, no mas de 15 km, ejemplos, Pompeya o Monte Pele en Martinica.
  2. Caida de material, ya sea lava o piedras, restos del domo, son muy peligrosos, pero otra vez, los alcances son cortos, menos de lo que una buena bateria de artilleria.
  3. Material ligero, humo o ceniza, en este se encuentra muy buena parte del peligro, ya que dependiendo de la cantidad eyectada y de su altura, puede llegar a las corrientes de la alta atmosfera y dispersarse por todo el mundo, asi se cree que el evento del 535 cubrio la atmosfera con una cubierta tan gruesa, que impidio el paso de la radiacion solar por casi diez años, impidiendo el desarrollo de las plantas y el plankton, destruyendo la cadena alimenticia por su base. (Aumento del Albedo)
  4. Caida del domo en el mar, produciendo grandes Tsunamis que destruyen islas y costas entreas, un buen ejemplo de ello es el de Santorin, que se cree provoco la famosa leyenda platonica de la Atlantida.

El mayor riesgo es el aumento del Albedo,
disminuyendo la luz solar y afectando a las plantas, nuestro sustento basico
Como consuelo, la Vulcanologia ha avanzado lo suficiente en estos ultimos años como para poder predecir una erupcion con una precision bastante decente, permitiendo a los habitantes de lugares cercanos evacuarse a lugar seguro, siendo las unicas excepciones, los Volcanes no conocidos, como el caso del Chichon, o bien la negativa de la gente a evacuar como en el Pinatubo.

En todo caso, en este momento, no parece haber ninguna indicacion de que los volcanes esten en algun tipo de actividad extraordinaria, el Planeta esta tranquilo, como es usual.

viernes, 21 de septiembre de 2012

Fisica del Autobus de Pasajeros Foraneo, aerodinamica

Los autobuses foraneos de pasajeros son un magnifico ejemplo de la Fisica aplicada a los vehiculos. Hay una exigencia que ha dictado el diseño en los ultimos años: obtener la maxima eficiencia en la relacion: autonomia/combustible, asi de la tecnologia de los setentas de lamina corrugada con gran resistencia mecanica, hemos pasado a la fibra de vidrio, mucho mas ligera, dejandole a los largeros metalicos del esqueleto, la funcion de proteger la integridad de la carroceria del autobus, y quiza en algunos años veamos el uso de materiales compuestos como los que ahora se emplean en aviacion, mas ligeros y resistentes.

Porque ligereza es la palabra central, un autobus que pese lo menos posible, gastara menos combustible por la misma distancia recorrida, o mejor aun tendra mas alcance con el mismo combustible. Para lograr esto, se ha tenido que usar una nueva forma en las carrocerias, suaves curvas aerodinamicas que ofrecen la minima resistencia al aire, al mismo tiempo que usan la forma del flujo para aumentar el agarre a la carretera.

Dina Olimpico, belleza sobre eficiencia
Por ejemplo, veamos el viejo Dina Olimpico, de los setentas, era un autobus pesado, diseñado para ser estable, resistente como tanque, y lujoso, los interiores estaban recubiertos en madera/formaica, los asientos eran pesados de estructura de metal, la carroceria era de estructura de acero, con lamina corrugada para crear la "piel". como era comun en la epoca, la carroceria habia sido diseñada para verse vistosa, y la verdad, la vista de uno de ellos aun le quita el aliento a uno que otro, pero lo que servia muy bien a la estetica, podria decirse que es un estorbo a la aerodinamica, esa prominencia en la parte frontal atrapa el aire que viene de frente y lo obliga a retroceder antes de ser desviado sobre el techo, provocando una fuerte resistencia aerodinamica al movimiento del autobus, pareciera que lo que deseaban hacer era un freno de turbulencia. Aunque claro, en las carreteras de la epoca, estrechas, llenas de curvas y con largas distancias a recorrer, era una muy buena idea tener un vehiculo resistente y a bajas velocidades la resistencia es pequeña.

Volvo 9700, el mejor diseño de la actualidad
En cambio el Volvo 9700 es una nueva filosofia de diseño, es un autobus mas estable, a pesar de tener el centro de gravedad mucho mas alto, no tan resistente, pero mas lujoso aun que su antecesor, pero ahora la madera ha siso sustituida con plasticos y recubrimientos interiores livianos y agradables a la vista y al tacto, los asientos solo tienen metal en los lugares indispensables, la carroceria sigue siendo de estructura de acero, pero ahora se aprovecha de un sistema de fuerzas que distribuyen el impacto sobre una serie de lineas de resistencia mas eficientes, aunque claro, los materiales ligeros del recubrimiento son mucho menos resistentes y baratos, pero esto lo hace un autobus mucho menos pesado y que puede ser mas eficiente en cuanto a costos se refiere.

Su aerodinamica es exquisita, solo comprometida por los espejos retrovisores, es obvio que Volvo ha hecho un gran esfuerzo en ese terreno, las luces laterales han sido moldeadas como gotas, asi como las puertas de los paneles de acceso estan configuradas de tal forma que ofrezcan la minima resistencia, la carroceria en si esta curveada, permitiendo al aire fluir suavemente, y esta inclinada al frente, de tal forma que se forme una diferencia de presion sobre la carroceria, que aumenta el agarre y la estabilidad del autobus. Es un autobus diseñado para la autopistas modernas, donde la alta velocidad es la norma, junto a la necesidad de ahorrar combustible, y en el futuro, esta la mayor eficiencia ecologica, mas electronica y al fin, despues de 45 + años de retraso, radares para mejorar la seguridad, en climas nebulosos, nocturnos y para evitar colisiones, no dudo que ya este probando sistemas equivalentes al Fly by Wire.

Hasta las luces laterales han sido diseñadas estilo gota, para permitir un flujo suave