Суть землетрясения: причины, последствия, предупреждение и измерение их мощности

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.

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.