Depremi duyan ve gösteren ilk aygıtın M.S. 132 yılında Çinli gökbilimci ve matematikçi Chang Heng tarafından yapıldığı söylenir. Bronz topları ağzında tutan çok başlı bir dragon heykelinin deprem sırasında hareket etmesiyle düşen topların durumuna göre, depremin şiddetine karar verilen bir tasarım. Bu ilkel tasarımdan sonra bugünkü gelişmiş deprem kayıt aygıtlarının atası sayılan deprem kayıtçısını (sismograf) 1875 yılında İtalyan fizikçi Filippo Cecchi yapmıştır. Mekanik kayıt düzenekli yeni bir tasarım ile iki yönde yer hareketinin kaydı ise 1884 yılında ilk kez Japonya’da James Ewing tarafından başarılmıştır ve Nature dergisinde yayımlanmıştır. O zamandan bu yana deprem kayıt cihazları mekanik ve elektronikteki gelişmelere bağlı olarak çok gelişti.
Bugün, yeryüzü üzerine konuşlandırılmış binlerce kayıt istasyonu dünyanın neresinde bir deprem olursa kaydediyorlar ve bağlı oldukları deprem gözlem merkezlerine anında gönderiyorlar. O merkezde çalışan jeofizik ve deprem uzmanları (sismolog) bu kayıtları hem ilgili bilgisayar yazılımlarıyla otomatik olarak değerlendiriyorlar hem de hesapları yayımlamadan önce denetliyorlar. Deprem merkezleri ilk aşamada hızla depremin oluş zamanı, enlemi, boylamı, derinliği ve büyüklüğü gibi temel değişkenler yanı sıra ve faylanma özelliklerini belirliyorlar ve basına ve ilgili diğer birimlere aktarıyorlar. İkinci aşamada, bu depremi kaydeden diğer ülkelerin deprem merkezlerinden ek bilgileri alıp gözlem sayısını arttırıyorlar ve hesapları güncelliyorlar.
Bir depremin temel değişkenlerinin ve faylanma özelliklerinin duyarlı olarak saptanmasını sağlayan olmazsa olmaz ölçütler vardır. Bunlar sırasıyla deprem kaydeden istasyon sayısı, kayıtçıların kalibrasyonu, istasyonların deprem merkezine yakınlığı ve çevresini sarması, kaydedilen deprem kayıtlarındaki sismik dalga türlerinin tanınması, ilk varan dalganın doğru belirlenmesi, hesaplamalarda kullanılan yazılım yöntemi, istasyonla deprem merkezi arasında kalan yer kabuğunun jeofizik yapısı vb. Bu ölçütlerin her birinin depremin temel değişkenlerinin hesabında farklı etkileri vardır.
Yakın ve uzak deprem istasyonlarında kaydedilen deprem kayıtlarının değerlendirilmesinde avantajlar ve dezavantajlar farklıdır. Dolayısıyla uzman jeofizikçiler değerlendirmelerini ilgili yazılımlarla olarak yaparken, her ölçütün hesap sonuçlarına etkileri konusunda deneyimlerini kullanarak hataları en aza indirmeye çalışırlar. Merkezdeki uzmanlar, özellikle kuvvetli ve büyük depremler için komşu ülkelerden hızla temin edecekleri ek bilgileri de katıp hesapları yinelerler. Farklı ulusal ve bölgesel deprem merkezlerinin yayımladığı deprem değişken bilgileri arasında yukarıda belirttiğimiz ölçüt farklılıkları nedeniyle bazı ufak değişiklikler olabilir. Ancak bu değişikliklerin kalite sınırları vardır. Özellikle bu değişiklik değerleri ilksel sonuçlarda daha belirgindir. Ancak, hesapların güncellenmesi, hataların en aza indirilmesi ve gerektiğinde diğer ülkelerden takas edilen veriler hesaba katıldığında sonuçlar daha duyarlı duruma gelmektedir.
Depremin yaydığı ve deprem istasyonlarında kaydedilen sismik dalga türlerinin (cisim dalgaları, yüzey dalgaları) doğru saptanması ve yerkabuğunun en gerçeğe yakın jeofizik yapısı önemli etkenlerdendir. Yer kabuğu jeofizik yapısı (iki boyutlu veya üç boyutlu) ne kadar iyi bilinirse sonuçlardaki sistematik hata o kadar azalır ve depremin konumu (enlem, boylam ve derinlik) daha duyarlı bulunur. Ulusal merkezlerde deprem derinliklerinin ondalık duyarlıkla verilmesi, örneğin 11.2 km gibi, bilgisayar çıktısının olduğu gibi verilmesindendir ve bu değer 11 km olarak verilse yanlış olmaz. Çok yoğun deprem istasyonu olan Kaliforniya’da bile istasyon ağı içerisindeki depremlerin enlem-boylam hataları 1 km, derinlik hataları 2-3 km’dir. Deprem uzak ise ve ulusal istasyon ağının dışındaysa konum hataları daha büyük olmaktadır. Aynı deprem için farklı merkezler tarafından yayımlanan deprem büyüklüklerinin farklılıkları da yanlış değerlendirmelere neden olmaktadır. Bu farklılıkların nedenlerini açıklamadan önce depremin büyüklüğünün tarihsel gelişimine kısaca bakalım. 1884 yılından itibaren deprem kayıtçılarının (sismograf) gelişmesine koşut olarak depremin fiziksel ölçüsünü belirleyen ölçeklerin kullanımı gündeme gelmiştir. Charles F. Richter 1935’de, ilk kez önerilen ve ML ile simgelenen bir büyüklük ölçeği geliştirmiştir. Bugüne göre ilkel sayılabilecek Wood-Anderson tipi bir sismografla 1.000 km’den daha yakın mesafelerde kaydedilmiş deprem kayıtlarının genliklerinden hesaplanan bu ölçeğe Richter Büyüklüğü (ML) adı verilmiştir.
Deprem büyüklüğü, depremi oluşturan depremin açığa çıkardığı sismik enerjiyi simgeleyen bir ölçüdür. Depremin şiddet ölçeği ile karıştırılan deprem büyüklüğü uzaklığa bağlı olarak değişmez. Şiddet ölçeği depremin insan, yapı ve arazi üzerindeki etkilerine göre belirlenen ve deprem merkezinden uzaklaştıkça azalan niteliksel bir ölçektir. Büyüklük değeri ile çevreye yayılan sismik dalga enerjisi arasındaki ilişki üsteldir. Yani, 7 büyüklüğünde bir depremin 6 büyüklüğündeki bir depreme göre yer hareketi farkı 10 misli, sismik enerji farkı ise 32 misli fazladır. Depremin büyüklüğünün alt ve üst sınır konusunda kesin bir sınır olmamakla birlikte bugüne kadar kaydedilen en yüksek büyüklük 9.5, en küçük deprem büyüklüğü ise eksi 4.4 olmuştur.
Richter büyüklük ölçeğinin Wood-Anderson gibi basit bir kayıtçıya bağımlı olması, yalnızca sığ ve yakın depremler için kullanılabilmesi ve 2’den küçük depremlerin büyüklüğünü saptayamama gibi sınırlamaları vardı. Richter, meslektaşı Beno Gutenberg ile geliştirdikleri cisim dalgası büyüklüğü (Mb) ve yüzey dalgası büyüklüğü (Ms) daha uzak ve büyük depremlere uygulanabilmeyi sağlamıştır. Cisim dalgası büyüklüğü, 2.000 km ile 10.000 km uzaklıklardaki depremlerden elde edilen 0.1 s ve 3.0 s periyodları arasındaki cisim dalgalarından hesaplanmaktadır. Yüzey dalgası büyüklükleri ise 50 km’den daha sığ derinliklerde olmuş depremlerin olduğu noktadan 2.000 km ile 16.000 km’lik uzaklıklardaki istasyonlar tarafından alınan kayıtlarda 18-22 s periyodlu sismik dalga genliklerinden elde edilir. Ancak, deprembilim çalışmaları sırasında görüldü ki, cisim dalgalarının (P ve S) ve yüzey dalgalarının (L, R) yalnızca genliğini ve periyodunu kullanarak depremin kaynağındaki büyüklüğü, dolayısıyla sismik enerjiyi açıklamak yeterli olamamaktadır. Yapılan araştırmalar, depremi kaynağında oluşturan kuvvetlerin mekanik momentlerini kullanarak depremin açığa çıkardığı enerjiyi açıklamanın daha yeterli olacağını göstermiştir. Aslında, depremi oluşturan faylanma hareketindeki kuvvetler fayın iki yanındaki yerkabuğu bloklarına uygulanan bir kuvvet çifti gibi düşünülebilir. Kuvvet çiftinin büyüklüğüne sismik moment denir ve depremin kaynağından çıkan ve çeşitli sismik dalgalara dönüşen tüm enerjiyi temsil eder. Mo simgesi ile gösterilen sismik moment, depremi oluşturan fayın uzunluğu, genişliği ve fayın üzerindeki kalıcı yer değiştirme (fay atımı) ile ilişkilidir. Sismik momentten elde edilen deprem büyüklüğüne moment büyüklüğü denir ve Mw ile gösterilir. Günümüzde başta büyük depremler olmak üzere sismik moment büyüklüğü her büyüklükteki deprem için genel olarak kullanılmaktadır. Farklı deprem merkezleri farklı büyüklük ölçeklerine göre (ML, Mb, Ms, Mw) açıklama yaptıklarında büyüklük değerleri oldukça farklı olabilmektedir. Ancak sismik moment büyüklüğü için farklı deprem merkezlerinin büyüklük farkının 0.1-0.2’den büyük olması beklenmez. Bu durumda önemli farkın nedeni gözden geçirilmeli ve bu farkın nereden geldiği açıklanmalıdır.
30 Ekim 2020’de Ege Denizi’nde Sisam Adası’nın hemen kuzeyindeki Sisam Fayı üzerinde oluşan Sisam-Kuşadası Körfezi depremi, 70 km gibi oldukça uzaktaki İzmir şehir merkezinde 117 kişinin ölümüne ve beklenmeyen oranda ağır hasara neden olmuştur. Bunun nedenlerinden biri İzmir Körfezi yakınlarındaki zayıf zeminin sismik dalgaları büyütmesi, diğer nedeni ise yapılardaki inşaat hatalarıdır.
30 Ekim 2020 depremi için farklı ulusal ve uluslararası deprem veri merkezleri tarafından sismik moment büyüklüğü esas alınarak yayımlanan deprem değişkenleri bilgileri çizelgede görülebilir. Deprem için verilen sismik moment büyüklüğü değerleri 6.6 ile 7.5 arasında değişmektedir. Depremin konum farkları enlemde en fazla 20 km, boylamda en fazla 13 km ve derinlikte ise en fazla 16 km olmuştur.
Sismik moment büyüklüğüne göre rapor veren merkezlerden (Çizelge) bir merkez 6,6, iki merkez 6.9, yedi merkez 7.0, bir merkez 7.1 ve bir merkez 7.5 büyüklük rapor etmiştir. En düşük sismik moment büyüklüğü değeri 6.6 Afet ve Acil Durum Başkanlığı’na (AFAD), en yüksek büyüklük değeri 7.5 ise Mısır’daki NRIA’ya aittir. 6.6 büyüklüğündeki depremin enerjisi, 7.0 büyüklüğündeki bir depremin enerjisinden 4 kez daha küçüktür ve buradaki 0.4 fark azımsanmayacak bir değerdir. Kuvvetli ve büyük depremlerin konum, fay mekanizması ve büyüklük değerlerinin en doğru bir şekilde belirlenmesi müdahale kararlarının kapsamı ve hızı açısından hayati öneme sahiptir. Depremden hemen sonra resmi kaynaklara ve medyaya iletilen büyüklük bilgisi olduğundan küçük verildiğinde müdahale planlaması olumsuz etkilenebilmektedir.
Çizelge: 30 Ekim 2020 Sisam-Kuşadası Körfezi depreminin ulusal ve uluslararası deprem veri merkezleri tarafından yayınlanan oluş zamanı, konum, sismik moment büyüklüğü ve deprem odak derinliği değerleri. * işaretli diğer derinlik değerleri fay alanının merkezi (centroid) derinliği olarak verilmiştir
