Землетрясения вызываются разрядкой напряжения в породах, расположенных глубоко под землей. Это случается в основном на границах литосферных плит.
В статье мы постараемся кратко объяснить суть землетрясений, причины их возникновения, а также методы защиты населения от их последствий.
- Причины возникновения землетрясений и возможные последствия
- Защита населения от землетрясений
- Мониторинг и прогнозирование землетрясений
- Карта землетрясений онлайн
- Шкалы Рихтера и Меркалли для определения мощности землетрясений
- Самые крупные землетрясения 20 века
Причины возникновения землетрясений и возможные последствия
Типичная зона частых землетрясений — разлом Сан-Андреас в Калифорнии. Это область стыка Тихоокеанской и Североамериканской плит. Тихоокеанская плита движется на север со средней скоростью 34 мм. в год, однако ее перемещение в зоне разлома Сан-Андреас затруднено. Здесь она может «застревать» на месяцы и годы. Тогда вдоль разлома создаются колоссальные напряжения. Чем дольше ожидание, тем сильнее напряжение. Наконец пород вдоль разлома не выдерживают и могут за короткое время сдвинуться на расстояние до 12 м, что сопровождается распространением упругих сейсмических волн, вызванных разломами и колебаниями пород.
Колебания земли расшатывают здания, нередко приводя к их обвалу, разрушают автомобильные и железные дороги, а также подземные трубопроводы и кабели. Текущие по трубам вода и газ могут вызывать наводнения и пожары — побочные эффекты землетрясения.
Когда начинается землятрясение, в разные стороны от расположенной под землей точки — гипоцентра — распространяются продольные и поперечные сейсмические волны, вызывая трещины в почве и разрушения зданий. Самые сильные толчки ощущаются, как правило, в эпицентре — точке на поверхности земли, находящейся прямо над гипоцентром.
Если землетрясение происходит на море, то быстрый скачок уровня воды вызывает образование сейсмических приливных волн — цунами, которые с огромной скоростью распространяются на значительные расстояния.
С приближением к мелководью скорость их бега замедляется, но высота возрастает до 10 м. и более, иногда доходят до 70 м. Цунами разрушают любые постройки и вызывают чудовищные наводнения.
Защита населения от землетрясений
Небольшие изменения в шероховатости пород на разломе, а также присутствие воды, обладающей эффектом смазки, могут спровоцировать землятресения. Точно предсказать, когда и где произойдет землетрясение, практически невозможно, однако можно сделать некоторые предположения. Сейсмически опасные области Земли сосредоточены вдоль разломов между литосферными (тектоническими) плитами земной коры. Для таких областей сейсмологи могут предсказать с достаточной долей вероятности, что землетрясение случится в какое-то определенное время.
На видео показаны технологии, применяемые в Японии, для защиты зданий от землетрясений величиной до 9 баллов.
В сейсмически опасных районах нужно сооружать убежища, чтобы укрыться там в случае землетрясения. Дома необходимо строить в тем расчетом, что они будут раскачиваться, а не разрушаться, а в состав фундаментов включать резину, которая может поглотить часть энергии землятрясения. Однако такие меры предосторожности обходятся дорого, и потому много зданий, особенно в развивающихся странах, строится без них. Вот почему землетрясения одной и той же силы приводят к гибели десятков тысяч людей в одних районах Земли и немногочисленным жертвам в других.
Мониторинг и прогнозирование землетрясений
Единственный надежный способ спасти жизни людей — это полная эвакуация жителей из зоны бедствия до начала землятрясения. Но эвакуировать целый город и дорого и трудно. Поэтому ученые ищут способы прогнозирования землетрясений. В некоторых случаях их предвестниками служат небольшие подземные толчки. Были попытки учитывать и другие факторы: повышения уровня воды в колодцах, выбросы газа из недр Земли и изменения в поведении животных.
В настоящее время предупреждение о начале землетрясения можно передать за несколько десятков секунд. Приборы расположенные в зоне разлома, могу зафиксировать начало крупного землетрясения и послать радиосообщение в административные центры ближайших городов. Конечно, это слишком короткое время, чтобы эвакуировать жителей города, но 30 секунд достаточно, чтобы сохранить данные в компьютерах, открыть двери в лифтах и выпустить отттуда людей, а операторам промышленных линий остановить производственный процесс.
Карта землетрясений онлайн
Сегодня в открытом доступе в сети интернет можно посмотреть землетрясения в режиме онлайн с их точными координатами, магнитудой колебаний и глубиной.
\
На представленной далее карте можно видеть точки землетрясений за период с 1900 по 2017 год. Как видно, большинство из них произошли вдоль линий разломов на границах между литосферами плитами.
Шкалы Рихтера и Меркалли для определения мощности землетрясений
По шкалам Рихтера и Меркалли можно определить мощность землетрясения. По шкале Рихтера измеряется магнитуда (энергия) землетрясения, а по шкале Меркалли — разрушительная сила.
- Меньше 3 по Рихтеру; I по Меркалли. Обнаруживается мейсмологическими приборами — слишком слабое, чтобы его чувствовали люди.
- 3-3,4 по Рихтеру; II по Меркалли. Улавливается приборами и отдельными людьми. Легкие предметы могут покачиваться.
- 3,5-4 по Рихтеру; III — IV по Меркалли. Люди внутри зданий ощущают сотрясение, Стены трещат, а висячие предметы покачиваются.
- 4,1 -4,8 по Рихтеру; V — по Меркалли. Ощущается большинством людей. Кое-где трескаются стекла, а неусточивые предметы падают.
- 4,9 по Рифтеру; VI-VII по Меркалли. Ощущаеся всеми. Мебель сдвигается, падают дымовые трубы.
- 6,1 — 7 по Рихтеру; VII — IX по Меркалли. Некоторые дома разрушаются, дороги трескаются, трубопроводы разрываются.
- 7,1 — 8,1 по Рихтеру; X -XI по Меркалли. На земле образуются большие трещины. Остаются стоять лишь некоторые дома.
- Более 8,1 по Рихтеру; XII по Меркалли. Разрушения всех построек. Земля волнообразно вздымается и опадает.
Самые крупные землетрясения 20 века
Далее приведем таблицу самых сильных землятрясений в XX-XXI веках с обозначением их места, года, величины магнитуды и числа жертв.
Место | Год | Магнитуда | Число жертв |
о. Тайвань | 1999 | 7,7 | 2400 |
Турция | 1999 | 7,8 | 17118 |
Афганистан | 1998 | 6,1 | 4000 |
Северный Иран | 1997 | 7,1 | 1560 |
Сахалин, Россия | 1995 | 7,5 | 2000 |
Кобе, Япония | 1995 | 7,2 | 6300 |
Южная Индия | 1993 | 6,4 | 9750 |
Филиппины | 1990 | 7,7 | 1650 |
Сев.-Зап. Иран | 1990 | 7,5 | 36000 |
Сан-Франциско | 1989 | 7,1 | 275 |
Армения | 1988 | 7,0 | 25000 |
Мехико | 1985 | 8,1 | 7200 |
Северный Йемен | 1982 | 6,0 | 2800 |
Южная Италия | 1980 | 7,2 | 4500 |
Сев.-Вост. Иран | 1978 | 7,7 | 25000 |
Таншань, КИтай | 1976 | 8,2 | 242000 |
Гватемала | 1976 | 7,5 | 22780 |
Перу | 1970 | 7,7 | 66000 |
Сев.-Вост. Иран | 1968 | 7,4 | 11600 |
Наньшань, Китай | 1927 | 8,3 | 200000 |
Япония | 1923 | 8,3 | 143000 |
Ганьсу, Китай | 1920 | 8,6 | 180000 |
Эти разрушения были вызваны землятрясением в Лома Приета, около Сан-Франциско, Калифорния в 1989 г. а снимке запечатлено разрешение двухярусной эстакады на восточной стороне залива Сан-Франциско. Во время этого землятрясения погибло 275 человек.
Около 25000 человек погибло в Армении в 1988 году, когда в результате землятрясения такой же силы разрушились неудачно сконструированные дома.
В январе 1996 года в результате землятрясения и вызванных им пожаров погибло более 6000 человек в Кобе, Япония. Причиной такого количества жертв были легкость строений и низкое качество бетонных конструкций.
Помню про землетрясение в Армении. Страшная трагедия, заставившая в советских странах задуматься о сейсмических показателях при проектировании. В документальном фильме сказано, что как раз причиной столь больших разрушений стал необдуманный подход при проектировании. А с другой стороны какое там проектирование в рамках старой застройки! Сыпались старые постройки как карточные домики.
Южный берег Крыма время от времени случаются землетрясения. В последний годы их эпицентр приходится на морское дно, далеко от побережья. Самое значительное землетрясение в Крыму было в 1927 году на южной побережье. Его сила составила 6 баллов. Очаг пришелся на морское дно примерно в 40 км от побережья южнее от поселка Форос. Жители Ялта пострадали больше всего. Погибших было 3, раненных — 65 человек. Все это сопровождалось значительными разрушениями строений! Вот сегодня многие строятся на южной берегу индивидуальные дома. Интересно, они учитывают про проектировании наличии сейсмических поясов? Ведь с большей вероятностью это все может повториться!