Землетрясение

Сила землетрясений

Для оценки силы землетрясения используют шкалу магнитуд и шкалу интенсивности.

Первая различает землетрясения по величине магнитуды — энергетической характеристики землетрясения (меры его энергии). Наиболее популярная шкала, оценивающая энергию землетрясения, — шкала магнитуд Рихтера.

Значение магнитуды лежит в пределах от 1 до 9. Эту шкалу нередко путают с 12-балльной шкалой интенсивности землетрясения, которая оценивает внешние проявления подземного толчка (воздействие на строения, людей, природные объекты). Когда случается землетрясение, то поначалу становится известна его магнитуда, определяемая по сейсмограммам, а интенсивность может быть выяснена лишь спустя время после получения достаточно полной информации о последствиях.

Поврежденный город после землетрясения в провинции Сычуань (Китай)

9,5 — максимальная зарегистрированная на сегодняшний день магнитуда, хотя теоретически она может быть и выше.

Интенсивность землетрясений зависит как от глубины очага, так и от магнитуды. Она тем больше, чем ближе очаг располагается к поверхности. К примеру, если очаг землетрясения с магнитудой 8,0 расположен на глубине 10 км, то на поверхности земли его интенсивность составит 11–12 баллов. А при той же магнитуде, но в очаге, находящемся на глубине 40–50 км, воздействие на поверхности будет равно 9–10 баллам.

На данный момент в мире используют несколько шкал интенсивности. В Европе с 1996 г. применяют европейскую макросейсмическую шкалу (EMS). В Японии пользуются шкалой Японского метеорологического агентства (Shindo), в России и Соединенных Штатах — модифицированной шкалой Меркалли (MM).

Так, умеренное 4-балльное землетрясение по шкале Меркалли уже отмечается многими людьми; при 6-балльном могут возникнуть незначительные повреждения зданий.

Балльная шкала интенсивности землетрясения:

• 1 бал — Не ощущается. Отмечается только специальными приборами
• 2 бал — Очень слабое, отмечается только домашними животными и некоторыми людьми в верхних этажах зданий
• 3 бал — Слабое. Ощущается только внутри некоторых зданий, как сотрясение при езде на грузовике
• 4 бал — Умеренное. Слышны скрип половиц, балок, звон посуды, дрожание мебели. Внутри здания сотрясения ощущаются большинством людей
• 5 бал — Довольно сильное. В комнатах чувствуются толчки как от падения тяжелых предметов. Лопаются оконные стекла, качаются люстры и мебель
• 6 бал — Сильное. Качается тяжелая мебель, бьется посуда, с полок падают книги, разрушаются только очень ветхие дома
• 7 бал — Очень сильное. Разрушаются старые дома. В крепких зданиях появляются трещины, осыпается штукатурка. В реках и озерах мутнеет вода
• 8 бал — Разрушительное. Деревья сильно раскачиваются, ломаются прочные ограды. Разрушаются многие крепкие здания. На почве появляются трещины
• 9 бал — Опустошительное. Разрушаются прочные строения. Появляются значительные трещины на почве
• 10 бал — Уничтожающее. Разрушаются даже крепкие здания и мосты. Возникают оползни и обвалы, трещины и изгибы в почве
• 11 бал — Катастрофа. Разрушаются почти все каменные постройки, дороги, плотины, мосты. На поверхности земли образуются трещины со сдвигами
• 12 бал — Сильная катастрофа. Разрушаются все сооружения, опустошается вся местность. Изменяются русла рек

Последствия землетрясений

Землетрясения являются одним из опаснейших стихийных природных явлений. Они приносят большие разрушения и бедствия, уничтожая не только материальные ценности, но и все живое, в том числе и людей.

После сильных землетрясений изменяется ландшафт местности, могут появиться новые озера и горы

Участки земной коры в месте разлома могут смещаться по вертикали либо даже наползать друг на друга. В тех местах, где земля опускается по одну сторону разлома прямо на пересечении речного русла, образуются водопады. Нередко после землетрясения опускаются и затапливаются водой значительные участки суши. Помимо этого, подземные толчки могут смещать со склонов рыхлые верхние слои почвы, инициируя оползни и обвалы. Резкое перемещение значительных массивов земной коры в очаге сопровождается ударом колоссальной силы. В течение года жители планеты в разных ее точках ощущают порядка 10 тыс. землетрясений, из которых около 100 в той или иной степени разрушительны.

Сейсмология

Землетрясения изучает наука сейсмология. В разных странах мира ученые проводят наблюдения за поведением земной коры. В этом им помогают специальные приборы — сейсмографы. Они измеряют и автоматически записывают малейшие сотрясения, происходящие в любой точке земного шара. При колебаниях земной поверхности основная часть сейсмографа — подвесной груз — вследствие инерции приходит в движение относительно основания прибора, и самописец фиксирует сейсмический сигнал, передаваемый маркеру.

Перо сейсмографа чертит кривую линию в виде острых зигзагов, когда начинаются подземные толчки

Важной задачей сейсмологии является прогноз землетрясений. К сожалению, современная наука еще не может точно их предвидеть

Сейсмологи могут более-менее достоверно определить район и силу землетрясения, но его начало спрогнозировать очень сложно.

Резюме эпицентра против гипоцентра

Эпицентр — это точка на поверхности Земли прямо над землей, где происходит землетрясение по ошибке. Гипоцентр — это фактическая точка, в которой землетрясение происходит вдоль разлома под земной поверхностью. Оба они представляют собой точку отсчета для сейсмических волн, но эпицентр находится на поверхности Земли и используется для измерения двумерного распространения сейсмических волн, тогда как гипоцентр используется для измерения 3-мерного распространения сейсмических волн и является фактическим источником сейсмических волн. Кроме того, поверхностные волны также будут распространяться из эпицентра, тогда как только тела волны первоначально связаны с гипоцентром землетрясения.

Типы землетрясений

В современности и недавнем прошлом (последнее столетие) сейсмическая активность могла быть вызвана двумя различными причинами:

1. Естественные явления. Это могут быть сдвиги земных плит, геологические разломы, а также вулканическая деятельность. Как правило, предугадать, когда и где произойдет подобное событие, невозможно. Причем даже при наличии самых современных технологичных приборов. Ученые могут делать выводы, только основываясь на данных о прошлых сейсмических активностях.
2. Явления, вызванные деятельностью человечества. Это могут быть разрушения в шахтах или месторождениях полезных ископаемых, ядерные взрывы или эксперименты.

Некоторые опасные последствия землетрясений.

Очень опасны и последствия землетрясений- оползни, разжижение грунтов, оседание грунтов, разрушение плотин и возникновение цунами.

Оползни бывают очень разрушительными, особенно в горах. Например, при возникновении оползня и лавины, причиной которых послужило землетрясении магнитудой 7,9 по шкале Рихтера у берегов Перу в 1970 году, частично был разрушен городок Ранрахирка, а городок Юнгай был сметен с лица земли.

От этой лавины, других оползней и разрушений глинобитных домов погибло около 67 тыс. человек. По словам очевидцев высота лавины превышала 30 метров, а скорость ее была свыше 200 км/час.

Разжижение грунта происходят при определенных условиях. Грунт, обычно песчаный, должен быть насыщен водой, толчки должны быть достаточно продолжительными — 10-20 секунд и иметь определенную частоту. Почва при этих условиях переходит в полужидкое состояние, начинает течь, теряет свою несущую способность. Происходит разрушение дорог, трубопроводов, линий электропередач. Дома проседают, наклоняются и при этом могут не разрушаться.

Очень наглядным примером разжижения грунта могут служить последствия землетрясения вблизи города Ниигаты в Япониии в 1964 году. Несколько четырехэтажных жилых домов, не получив видимых повреждений, сильно накренились. Движение  происходило медленно. На крыше одного из домов находилась женщина, которая развешивала белье. Она подождала пока дом накренился, а затем спокойно спрыгнула с крыши на землю. (фото)

Разжижение грунта. Япония, город Ниигата, 1964 год.

Кинокадры запечатлели людей, которые по пояс застряли в разжиженном грунте и не могли выбраться без посторонней помощи.

Надо заметить, что не следует бояться того, что разжиженный грунт может поглотить человека. Плотность его намного больше плотности человеческого тела и по этой причине человек обязательно останется на поверхности, лишь в той или иной мере погрузившись в разжиженный грунт.

Последствием землетрясения может быть проседание грунта. Это происходит из-за уплотнения частиц при вибрации. Проседанию подвержены легко сжимаемые, или насыпные грунты.

К примеру, при Таншаньском землетрясении в Китае в 1976 году произошли большие проседания грунта, особенно вдоль морского залива. При этом одна из деревень опустилась на 3 метра и, в последствии, стала заливаться морем.

Тяжелейшим последствием землетрясений может явиться разрушение искусственных или естественных плотин. Возникающие при этом наводнения приносят дополнительные человеческие жертвы и разрушения.

Цунами,  возникающие при землетрясениях под морским дном, причиняют разрушения и жертвы сопоставимые с последствиями землетрясений.

Таковы причины землетрясений и некоторые их последствия.

Землетрясение, видео.

Что такое землетрясение?

Землетрясением называют толчки в земной коре. Человеком они воспринимаются тем сильнее, чем мощнее колебание поверхности земли. Данное явление природы нередкое: оно отмечается каждый день в разных частях планеты. Подавляющее большинство крупных толчков фиксируется в Мировом океане. Если бы явление было характерно больше для суши, то количество человеческих жертв и разрушенных объектов выросло бы многократно.

Землетрясение можно назвать завершением процесса движения земных пород. Движение частей земной коры ограничено силой трения. Когда достигается максимум напряжения, породы резко сдвигаются с разрывом, сила трения переходит в энергию движения, в итоге земные колебания расходятся радиально. Точка разлома называется фокус, точка на поверхности земли над фокусом – эпицентр. Удаляясь от эпицентра, колебания постепенно ослабляются. Подземная волна может двигаться со скоростью до 8 км в секунду.

Признаками землетрясения могут быть не только показания сейсмических приборов, но и специфические изменения в окружающей обстановке. Основными предвестниками землетрясений являются:

• беспокойное поведение домашних и диких животных (многие животные способны чувствовать приближение катастрофы, они стараются покинуть эпицентр и прилегающую к нему территорию, направляются в безопасное место);
• возникновение в небе особых облаков, похожих на длинные полосы;
• изменение уровня воды в водных источниках;
• проблемы в работе мобильных и электротехнических приборов.

Зонами землетрясений являются не все области земного шара. Колебания земной коры возможны только в областях, называемых сейсмическими поясами. Основных пояса два: Тихоокеанский и Средиземноморский. Также выделяют Арктический, Западно-Индийский, Восточно-Африканский пояса. На последние три приходится 5% всех фиксируемых на планете толчков.

В Тихоокеанском поясе, окольцовывающем берега Тихого океана, наблюдается около 80% землетрясений. Причем через каждые 100 – 150 лет происходят катастрофические сейсмические процессы. На долю Средиземноморского пояса приходится 15% толчков, катастрофы отмечаются через каждые 250 – 300 лет.

Австралия – единственный континент, который не находится в зоне литосферных стыков. На материке нет гористых областей и активных вулканов, следовательно, землетрясения невозможны. Также слабая сейсмическая активность характерна для Антарктиды и Гренландии. На этих участках суши лежит толстый ледяной слой, который не дает подземным колебаниям проявляться на поверхности.

В России есть и сейсмически безопасные, и опасные области. Опасными считаются следующие горные местности:

• Алтай;
• Кавказ (особенно северная часть);
• Дальний Восток;
• Гористые регионы Сибири (в основном восточная часть);
• Сахалин;
• Курильские и Командорские острова.

Определение эпицентра

Встряски планеты происходят фактически каждый день, только они настолько минимальны, что человек почти не может их прочувствовать. Поэтому зачастую довольно-таки трудно определить, где именно находится эпицентр землетрясения. Это делается на основании данных, полученных от сейсмографов, установленных на трех различных станциях. Либо эти приборы могут быть использованы в рамках одного научного предприятия.

Точное определение эпицентров – важная задача сейсмографов. Это обусловлено тем, что они время от времени повторяются. Поэтому, чем точнее получены данные, тем лучше можно будет вычислить вероятность следующих колебаний.

Самые разрушительные землетрясения 21 века

К сожалению, в природе встречаются землетрясения, возникновение которых несет за собой губительные последствия. Так случилось в Японии в 2011 году. Тогда, 11 марта началась тряска 9 баллов. Она не только унесла жизни тысяч людей, но и вызвала аварию на ядерной станции Фукусима-1. По этой причине пострадало намного больше людей, чем от обычного подобного землетрясения.

Чуть раньше, в 2010 году на острове Гаити также произошла сильная тряска (7 баллов). По современным данным, погибло 200 тыс. человек, а также была полностью разрушена столица.

Большие землетрясения встречаются достаточно редко, не чаще одного раза в год. Но небольшие толчки фиксируются особо чувствительными сейсмографами почти каждый день.

Сила землетрясения

Для того чтобы определить силу колебаний плит планеты, требуется две величины:

1. Магнитуда.
2. Интенсивность.

Магнитуда землетрясения определяется посредством сейсмографа. Она выясняется, опираясь на энергию, с которой колеблются плиты, и амплитуду. От второго показателя и будет зависеть сила землетрясения. Остальные параметры также сказываются на повреждениях или разрушениях, но в меньшей мере.

Что касается силы, то существует шкала из 12-ти баллов. Первый никем не ощущается. Начиная с 4 балла, человек не только чувствует тряску, но и повреждаются различные предметы, например, посуда или стекла. И 11-12 уровень ощущается сильно, так как разрушается все, что когда-либо построили люди.

Под толщей вод

Причины возникновения землетрясений на дне океана те же, что и на суше — подвижки литосферных плит. Несколько отличаются их последствия для людей. Очень часто смещение океанических плит вызывает цунами. Зародившись над эпицентром, волна постепенно набирает высоту и у берега часто достигает десяти метров, а иногда и пятидесяти.

По статистике, свыше 80 % цунами обрушиваются на берега Тихого океана. Сегодня существует множество служб в сейсмоопасных зонах, трудящихся над прогнозированием возникновения и распространения разрушительных волн и оповещающих население об опасности. Однако человек по-прежнему мало защищен от подобных стихийных бедствий. Примеры землетрясений и цунами начала нашего века – лишнее тому подтверждение.

Местоположение Гипоцентра

Гипоцентристы землетрясений могут находиться на десятки до сотен километров ниже поверхности. По мере увеличения глубины гипоцентра землетрясения скалы вокруг него станут менее хрупкими и более пластичными. Из-за этого в определенный момент камень станет слишком слабым, чтобы землетрясения произошли или были значительными. Сила землетрясения зависит от того, сколько стрессов накапливается на неровностях, прежде чем они сломаются. В результате, если неровности разрушаются или деформируются до того, как могут накопиться большие количества стресса, землетрясение не будет значительным.

Литосфера — это жесткий внешний слой Земли, содержащий кору и части верхней мантии. Поскольку скала относительно хрупкая в литосфере, землетрясения происходят легко. Астеносфера — это область под литосферой. Скала в астеносфере менее хрупкая и более восприимчива к течению. Скала в астеносфере по-прежнему твердая, но пластичная, что она деформируется больше как мокрая глина или глупая замазка, когда к ней прикладывается давление. Так как землетрясения являются результатом хрупких разрывов вдоль разлома, они уменьшаются по частоте, потому что скала становится менее хрупкой и более пластичной по своей деформации по мере увеличения глубины.

Что такое землетрясение

Это одно из тех явлений, где название говорит само за себя. Сотрясение земной поверхности. Но не всякая тряска будет именоваться именно так. Например, если мимо пробежала группа разминающихся борцов сумо, и вы ощутили вибрацию, это землетрясением считаться не будет, потому что его источник на поверхности земли. Причины настоящих залегают гораздо глубже, это столкновения литосферных плит, движущихся по пластичной мантии. Тут уже совсем другая весовая категория. Представьте себе, как Африка сталкивается с Евразией, образуя при этом Иранские горы. Колоссальная мощь! Самыми сейсмически опасными районами Земли (где в любой момент может произойти землетрясение) считаются:

• разлом Сан-Андреас (Калифорния, США);
• Япония и Курильские острова;
• Индонезия;
• озеро Байкал;
• озеро Киву в Руанде.