Землетрясения. Почему происходят землетрясения

Землетрясение - это физическое колебание литосферы - твёрдой оболочки земной коры, которая находится в постоянном движении. Зачастую подобные явления происходят в горных районах. Именно там подземные породы продолжают формироваться, в результате чего кора Земли является особенно подвижной.

Причины бедствия

Причины землетрясений могут быть разными. Одна из них - это смещение и столкновение океанических или материковых плит. При таких явлениях поверхность Земли ощутимо вибрирует и нередко приводит к разрушениям строений. Такие землетрясения называются тектоническими. При них могут образовываться новые впадины или горы.

Вулканические землетрясения происходят по причине постоянного давления раскаленной лавы и всевозможных газов на земную кору. Такие землетрясения могут длиться неделями, зато массовых разрушений, как правило, не несут. Кроме того, подобное явление часто служит предпосылкой для извержения вулкана, последствия которого могут быть значительно опаснее для людей, чем само бедствие.

Есть ещё один вид землетрясений - обвальные, которые происходят по совсем иной причине. Грунтовые воды иногда образовывают подземные пустоты. Под натиском земной поверхности огромные участки Земли с грохотом обрушиваются вниз, вызывая небольшие колебания, ощутимые за многие километры от эпицентра.

Баллы землетрясений

Для определения силы землетрясения в основном прибегают либо к десяти-, либо к двенадцатибалльной шкале. 10-балльная шкала Рихтера определяет величину выбрасываемой энергии. 12-балльная система Медведева-Шпонхойера-Карника описывает воздействие колебаний на поверхность Земли.

Шкала Рихтера и 12-балльная шкала несопоставимы. Для примера: ученые два раза взрывают бомбу под землей. Одну на глубине 100 м, другую - на глубине 200 м. Затрачиваемая энергия одинакова, что приводит к одной и той же оценке по Рихтеру. Но последствие взрыва - смещение коры - имеет разную степень тяжести и по-разному воздействует на инфраструктуру.

Степень разрушений

Что такое землетрясение с точки зрения сейсмических приборов? Явление в один балл определяется лишь аппаратурой. 2 балла могут быть ощутимыми животными, а также, в редких случаях, особо чуткими людьми, находящимися на верхних этажах. 3 балла по ощущениям напоминают вибрацию здания от проезжающего мимо грузовика. 4-балльное землетрясение приводит к легкому дребезжанию стекол. При пяти баллах явление чувствуется всеми, причем неважно, где находится человек, на улице или в здании. Землетрясение в 6 баллов называют сильным. Оно многих приводит в ужас: люди выбегают на улицу, а на некоторых стенах домов образовываются тещины. 7-балльное приводит к трещинам почти всех домов. 8 баллов опрокидывают памятники архитектуры, фабричные трубы, вышки, а на почве появляются трещины. 9 баллов приводят к сильным повреждениям домов. Деревянные строения либо опрокидываются, либо сильно проседают. 10-балльные землетрясения приводят к трещинам в земле, толщиной до 1 метра. 11 баллов - это катастрофа. Рушатся каменные дома и мосты. Возникают оползни. 12 баллов не выдерживает ни одно строение. При такой катастрофе меняется рельеф Земли, происходит отклонение течения рек и возникновение водопадов.

Японское землетрясение

В Тихом океане в 373 км от столицы Японии, Токио, возник разрушительный подземный толчок. Произошло это 11 марта 2011 года в 14:46 по местному времени.

9-балльное землетрясение в Японии привело к массовым разрушениям. Цунами, обрушившееся на восточное побережье страны, затопило значительную часть береговой линии, уничтожая дома, яхты и автомобили. Высота волн достигала 30-40 м. Незамедлительная реакция людей, подготовленных к таким испытаниям, спасла им жизнь. Лишь те, кто вовремя покинул дома и оказался в безопасном месте, смогли избежать гибели.

Жертвы землетрясения в Японии

Без жертв, к сожалению, не обошлось. Великое землетрясение Восточной Японии - так официально стали называть это событие - унесло 16 000 жизней. 350 000 жителей Японии остались без крова, что привело к внутренней миграции. Многие населенные пункты были стерты с лица Земли, электричества не стало даже в крупных городах.

Землетрясение в Японии в корне изменило привычный уклад жизни населения и сильно подорвало экономику государства. Убытки, причиненные этим бедствием, власти определили в 300 млрд. долларов.

Что такое землетрясение с точки зрения жителя Японии? Это стихийное бедствие, которое удерживает страну в постоянном волнении. Нависшая угроза заставляет ученых изобретать более точные приборы для определения землетрясения и более прочные материалы для постройки зданий.

Пострадавший Непал

25 апреля 2015 года в 12:35 в средней части Непала произошло почти 8-балльное землетрясение, длившееся 20 секунд. Следующее произошло в 13:00. Повторные толчки длились вплоть до 12 мая. Причиной послужил геологический разлом на той линии, где Индостанская плита встречается с Евразийской. В результате этих толчков столица Непала Катманду сдвинулась к югу на три метра.

В скором времени вся земля узнала о разрушениях, которое принесло землетрясение в Непале. Камеры, установленные прямо на улице, зафиксировали момент толчков и их последствия.

26 районов страны, а также Бангладеш и Индия ощутили на себе, что такое землетрясение. Сообщения о пропавших людях и рухнувших зданиях поступают властям до сих пор. 8,5 тысячи непальцев потеряли жизнь, 17,5 тысячи получили ранения, а около 500 тысяч остались без места жительства.

Землетрясение в Непале вызвало настоящую панику среди населения. И неудивительно, ведь люди теряли своих родственников и видели, как быстро рушится то, что было дорого их сердцу. Но проблемы, как известно, объединяют, что было доказано жителями Непала, которые трудились бок о бок, восстанавливая прежний облик городских улиц.

Недавнее землетрясение

8 июня 2015 года на территории Кыргызстана произошло землетрясение магнитудой 5,2 балла. Это последнее землетрясение, которое превысило 5 баллов.

Говоря о страшном стихийном бедствии, нельзя не упомянуть землетрясение на острове Гаити, которое произошло 12 января 2010 года. Серия толчков от 5 до 7 баллов унесла 300 000 жизней. Мир еще долго будет помнить об этой и других похожих трагедиях.

В марте берега Панамы узнали силу землетрясения в 5,6 балла. В марте 2014 года Румыния и юго-запад Украины на своем опыте узнали, что такое землетрясение. К счастью, жертв не было, но волнение перед стихией испытали многие. За последнее время баллы землетрясений не переступали за грань катастрофы.

Частота землетрясений

Итак, движение земной коры имеет различные природные причины. Землетрясений, по оценкам сейсмологов, происходит до 500 000 ежегодно в разных частях Земли. Из них приблизительно 100 000 ощущается людьми, а 1000 причиняет серьезный ущерб: разрушает постройки, шоссейные и железные дороги, обрывает линии электропередач, иногда уносит под землю целые города.

Большинство крупнейших землетрясений происходит по одному сценарию: жесткие структуры плит, состоящие из земной коры и мантии, передвигаются, сталкиваясь друг с другом. Всего в мире существует 7 крупнейших плит: Антарктическая, Евразийская, Индо-Австралийская, Северо-Американская, Тихоокеанская и Южно-Американская.

За последние два миллиарда лет, движение плит значительно ускорилось, что, соответственно, увеличило шансы на подобную катастрофу. С другой стороны, опираясь на исследования перемещения тектонических плит, ученые могут, хотя и приблизительно, предсказать появление следующего крупного землетрясения. На основе находящихся в открытом доступе данных мы прикинули список городов, где вероятность такого события очень велика уже сейчас.

Сан-Франциско

Мощное землетрясение с эпицентром в горах Санта-Круз, приблизительно в ста километрах от города Сан-Франциско уже не за горами. А точнее в течение следующих пары лет. Впрочем, большинство жителей Города у залива подготовилось к катастрофе, запасшись впрок медикаментами, питьевой водой и продуктами питания. В свою очередь власти города заняты тем, что проводят в срочном порядке работы по укреплению зданий.

Фримантл

Фримантл – портовый город, расположенный на западном побережье Австралии. По данным сейсмологических исследований специалистов из Сиднейского университета, в период в с конца 2016 года до 2024 года там ожидается сильное землетрясение около 6 баллов по шкале Рихтера. Впрочем, главная опасность состоит в том, что толчок может произойти на дне океана неподалеку от города, вызвав цунами.

Токио

По прогнозам специалистов крупное землетрясение с эпицентром в японской столице с вероятностью 75% может произойти в любой момент в течение ближайших 30 лет. По созданной учеными модели жертвой катастрофы станет около 23 тысяч человек и будет разрушено свыше 600 тысяч зданий. Кроме повышения уровня сейсмоустойчивости зданий и сноса старых сооружений, администрация Токио займется внедрением негорючих строительных материалов. Землетрясение в Кобе в 1995 году показало японцам, что люди чаще становятся жертвами не обрушившихся зданий, а возникающих после катастрофы пожаров.

Лос-Анджелес

Землетрясения в Городе ангелов случаются довольно часто, но по-настоящему крупных не было уже более века. Тем мрачнее прогноз представленный сейсмологами и геологами из геологического общества США. На основе анализа почв и тектонических плит под центральной частью Калифорнии, ученые сделали вывод о том, что до 2037 года здесь может произойти землетрясение магнитудой 6,7 баллов. Толчок такой силы при определенных обстоятельствах может превратить город в руины.

Панама

В течение нескольких следующих лет мощнейшее землетрясение, мощностью более 8,5 баллов по шкале Рихтера случится в районе Панамского перешейка. К таким выводам пришли специалисты из университета Сан-Диего, после того как провели сейсмологические исследования разломов, прилегающих к Панамскому каналу. Действие землетрясения поистине катастрофического масштаба ощутят на себе обитатели обеих Америк. А больше всего, конечно, пострадает столица республики, Панама, где проживает около 1,5 миллиона человек.

Петропавловск-Камчатский

Сильное землетрясение в среднесрочной перспективе, т.е в ближайшие 4-5 лет, произойдет в районе Петропавловска-Камчатского. Такие данные сообщили в отделе сейсмологии Института физики Земли имени Шмидта. В связи с этим прогнозом, на Камчатке проводятся работы по укреплению зданий, и служба МЧС проверяет сейсмоустойчивость построек. Кроме того, была организована сеть станций по слежке за симптомами приближающегося землетрясения: высокочастотными колебаниями земной коры, уровнем воды в скважинах, колебаниями магнитных полей.

Грозный

По данным того же отдела сейсмологии, крупное землетрясение в период с 2017 по 2036 гг. может произойти на Северном Кавказе, на границе Чечни и Дагестана. В отличие от ситуации на Камчатке, там не проводятся никакие работы по снижению возможного ущерба от землетрясений, что может повлечь за собой большее количество человеческих жертв, чем если бы такие работы были проведены.

Нью-Йорк

Новые результаты исследований американских сейсмологов из Колумбийского университета указывают на высокую сейсмическую опасность в настоящее время в окрестностях Нью-Йорка. Магнитуда землетрясения может достичь пять баллов, что может привести к полному разрушению старых зданий в городе. Другим поводом для беспокойства стала атомная электростанция, расположенная прямо на пересечении двух разломов, т.е. в крайне опасном регионе. Ее разрушение может сделать из Нью-Йорка второй Чернобыль.

Банда-Ачех

Индонезия находится в самой сейсмически активной зоне планеты, и поэтому землетрясениями здесь никого не удивишь. В частности, остров Суматра, постоянно оказывается практически прямо в эпицентре подземных толчков. Исключением не станет и новое землетрясение, прогнозируемое сейсмологами, с эпицентром в 28 км от города Банда-Ачех, которое произойдет в ближайшее полгода.

Бухарест

Сильнейшее землетрясение в Румынии могут спровоцировать взрывные работы в сланцевых породах, проводимые в районе Карпатских гор. Геофизики из Румынского национального института сообщают, что эпицентр будущего землетрясения будет находиться там же, на глубине 40 километров. Дело в том, что работы по поиску сланцевого газа в этих пластах земли могут вызывать смещения земной коры и, как следствие, землетрясения.

Землетрясения обычно отмечаются в виде серии толчков, которые включают форшоки, главный толчок и афтершоки . Число толчков и промежутки времени между ними могут быть самыми различными. После сильных землетрясений обычно следует множество толчков постепенно убывающей силы. Такие последующие толчки называют афтерштоками. После сильного землетрясения афтерштоки могут длиться несколько суток, недель или месяцев.

Значительно реже перед сильным землетрясением возникают предшествующие толчки – форштоки. Известно немало случаев, когда именно после первых слабых толчков люди покидали дома и тем самым спасались от последующего, более сильного сотрясения. Однако иногда серия форштоков длится достаточно долго, и это отчасти вводит в заблуждение, так как некоторые форштоки могут быть достаточно сильными, что создают иллюзию, что основной толчок произошел.

Косвенные признаки землетрясения, который должен знать каждый:

резкое изменение уровня воды в водоемах и колодцах
изменение дебита источников и скважин
изменение температуры воды и ее помутнение
появление необычных запахов
за несколько часов до землетрясения устанавливается необычная тишина
нарушения в работе радио, телевизора, компаса…
самопроизвольное свечение люминесцентных ламп
аномальное поведение животных

ПРОГНОЗ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ

Различают несколько стадий прогноза:

Долгосрочный прогноз (на годы).
Анализ всех имеющихся данных позволяет предвидеть, в каких районах и с какой силой могут проявляться землетрясения. В этом сущность сейсмического районирования. Составляются карты сейсмического районирования, которые постоянно в зависимости от работы сейсмических служб корректируются. На территории СНГ развернута Единая система сейсмических наблюдений (ЕССН).
Среднесрочный прогноз (на месяцы).
Краткосрочный прогноз (на неделю и меньше).
Непосредственный прогноз (на дни и часы).

Методы прогноза землетрясений основываются на наблюдении аномалий геофизических полей, измерении значений этих аномалий и обработке полученных данных. Различают несколько методов прогноза землетрясений. Некоторые из них:

Метод оценки сейсмической активности. Месторасположение толчков различной амплитуды может служить предзнаменателем приближающего землетрясения.
Метод измерения движения земной коры. Съемки спутников из космоса, лазерная съемка на сомой земле могут выявить крупномасштабные изменения формы Земли.
Метод определения уровня воды в колодцах и скважинах.
Метод определения содержания радона в подземных водах. Радон – это радиоактивный газ, присутствующий в грунтовых водах и в воде скважин. Период полураспада его – 38 суток, и он постоянно выделяется из земли в атмосферу. Перед землетрясением происходит резкое изменение количества радона выделяющегося из воды.
Метод прогноза землетрясений, который основан за наблюдениями за животными, и т.д.

Содержание статьи

ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ, колебания Земли, вызванные внезапными изменениями в состоянии недр планеты. Эти колебания представляют собой упругие волны, распространяющиеся с высокой скоростью в толще горных пород. Наиболее сильные землетрясения иногда ощущаются на расстояниях более 1500 км от очага и могут быть зарегистрированы сейсмографами (специальными высокочувствительными приборами) даже в противоположном полушарии. Район, где зарождаются колебания, называется очагом землетрясения, а его проекция на поверхность Земли – эпицентром землетрясения. Очаги большей части землетрясений лежат в земной коре на глубинах не более 16 км, однако в некоторых районах глубины очагов достигают 700 км. Ежедневно происходят тысячи землетрясений, но лишь немногие из них ощущаются человеком.

Упоминания о землетрясениях встречаются в Библии, в трактатах античных ученых – Геродота , Плиния и Ливия , а также в древних китайских и японских письменных источниках. До 19 в. большинство сообщений о землетрясениях содержало описания, обильно приправленные суевериями, и теории, основанные на скудных и недостоверных наблюдениях. Серию систематических описаний (каталогов) землетрясений в 1840 начал А.Перри (Франция). В 1850-х годах Р.Малле (Ирландия) составил большой каталог землетрясений, а его подробный отчет о землетрясении в Неаполе в 1857 стал одним из первых строго научных описаний сильных землетрясений.

Причины землетрясений.

Хотя уже с давних времен ведутся многочисленные исследования, нельзя сказать, что причины возникновения землетрясений полностью изучены. По характеру процессов в их очагах выделяют несколько типов землетрясений, основными из которых являются тектонические, вулканические и техногенные.

Тектонические землетрясения

возникают вследствие внезапного снятия напряжения, например, при подвижках по разлому в земной коре (исследования последних лет показывают, что причиной глубоких землетрясений могут быть и фазовые переходы в мантии Земли, происходящие при определенных температурах и давлениях). Иногда глубинные разломы выходят на поверхность. Во время катастрофического землетрясения в Сан-Франциско 18 апреля 1906 общая протяженность поверхностных разрывов в зоне разлома Сан-Андреас составила более 430 км, максимальное горизонтальное смещение – 6 м. Максимальная зарегистрированная величина сейсмогенных смещений по разлому 15 м.

Вулканические землетрясения

происходят вследствие резких перемещений магматического расплава в недрах Земли или в результате возникновения разрывов под влиянием этих перемещений.

Техногенные землетрясения

могут быть вызваны подземными ядерными испытаниями, заполнением водохранилищ, добычей нефти и газа методом нагнетания жидкости в скважины, взрывными работами при добыче полезных ископаемых и пр. Менее сильные землетрясения происходят при обвале сводов пещер или горных выработок.

Сейсмические волны.

Колебания, распространяющиеся из очага землетрясения, представляют собой упругие волны, характер и скорость распространения которых зависят от упругих свойств и плотности пород. К упругим свойствам относятся модуль объемной деформации, характеризующий сопротивление сжатию без изменения формы, и модуль сдвига, определяющий сопротивление усилиям сдвига. Скорость распространения упругих волн увеличивается прямо пропорционально квадратному корню значений параметров упругости и плотности среды.

Продольные и поперечные волны.

На сейсмограммах эти волны появляются первыми. Раньше всего регистрируются продольные волны, при прохождении которых каждая частица среды подвергается сначала сжатию, а затем снова расширяется, испытывая при этом возвратно-поступательное движение в продольном направлении (т.е. в направлении распространения волны). Эти волны называются также Р- волнами, или первичными волнами. Их скорость зависит от модуля упругости и жесткости породы. Вблизи земной поверхности скорость Р -волн составляет 6 км/с, а на очень большой глубине - ок. 13 км/с. Следующими регистрируются поперечные сейсмические волны, называемые также S -волнами, или вторичными волнами. При их прохождении каждая частица породы колеблется перпендикулярно направлению распространения волны. Их скорость зависит от сопротивления породы сдвигу и составляет примерно 7 / 12 от скорости распространения Р- волн.

Поверхностные волны

распространяются вдоль земной поверхности или параллельно ей и не проникают глубже 80- 160 км. В этой группе выделяются волны Рэлея и волны Лява (названные по именам ученых, разработавших математическую теорию распространения таких волн). При прохождении волн Рэлея частицы породы описывают вертикальные эллипсы, лежащие в очаговой плоскости. В волнах Лява частицы породы колеблются перпендикулярно направлению распространения волн. Поверхностные волны часто обозначаются сокращенно как L -волны. Скорость их распространения составляет 3,2- 4,4 км/с. При глубокофокусных землетрясениях поверхностные волны очень слабые.

Амплитуда и период

характеризуют колебательные движения сейсмических волн. Амплитудой называется величина, на которую изменяется положение частицы грунта при прохождении волны по сравнению с предшествовавшим состоянием покоя. Период колебаний - промежуток времени, за который совершается одно полное колебание частицы. Вблизи очага землетрясения наблюдаются колебания с различными периодами – от долей секунды до нескольких секунд. Однако на больших расстояниях от центра (сотни километров) короткопериодные колебания выражены слабее: для Р -волн характерны периоды от 1 до 10 с, а для S -волн – немного больше. Периоды поверхностных волн составляют от нескольких секунд до нескольких сотен секунд. Амплитуды колебаний могут быть значительными вблизи очага, однако на расстояниях 1500 км и более они очень малы - менее нескольких микрон для волн Р и S и менее 1 см – для поверхностных волн.

Отражение и преломление.

Встречая на своем пути слои пород с отличающимися свойствами, сейсмические волны отражаются или преломляются подобно тому, как луч света отражается от зеркальной поверхности или преломляется, переходя из воздуха в воду. Любые изменения упругих характеристик или плотности материала на пути распространения сейсмических волн заставляют их преломляться, а при резких изменениях свойств среды часть энергии волн отражается (см . рис.).

Пути сейсмических волн.

Продольные и поперечные волны распространяются в толще Земли, при этом непрерывно увеличивается объем среды, вовлекаемой в колебательный процесс. Поверхность, соответствующая максимальному продвижению волн определенного типа в данный момент, называется фронтом этих волн. Поскольку модуль упругости среды возрастает с глубиной быстрее, чем ее плотность (до глубины 2900 км), скорость распространения волн на глубине выше, чем вблизи поверхности, и фронт волны оказывается более продвинутым вглубь, чем в латеральном (боковом) направлении. Траекторией волны называется линия, соединяющая точку, находящуюся на фронте волны, с источником волны. Направления распространения волн Р и S представляют собой кривые, обращенные выпуклостью вниз (из-за того, что скорость движения волн больше на глубине). Траектории волн Р и S совпадают, хотя первые распространяются быстрее.

Сейсмические станции, находящиеся вдали от эпицентра землетрясения, регистрируют не только прямые волны Р и S , но также волны этих типов, уже отраженные один раз от поверхности Земли - РР и SS (или РR 1 и SR 1), а иногда - отраженные дважды - РРР и SSS (или РR 2 и SR 2). Существуют также отраженные волны, которые проходят один отрезок пути как Р -волна, а второй, после отражения, - как S -волна. Образующиеся обменные волны обозначаются как РS или SР. На сейсмограммах глубокофокусных землетрясений наблюдаются также и другие типы отраженных волн, например, волны, которые прежде, чем достичь регистрирующей станции, отразились от поверхности Земли. Их принято обозначать маленькой буквой, за которой следует заглавная (например, рR ). Эти волны очень удобно использовать для определения глубины очага землетрясения.

На глубине 2900 км скорость P -волн резко снижается от >13 км/с до ~ 8 км/с; а S -волны не распространяются ниже этого уровня, соответствующего границе земного ядра и мантии. Оба типа волн частично отражаются от этой поверхности, и некоторое количество их энергии возвращается к поверхности в виде волн, обозначаемых как Р с Р и S с S . Р -волны проходят сквозь ядро, но их траектория при этом резко отклоняется и на поверхности Земли возникает теневая зона, в пределах которой регистрируются только очень слабые Р -волны. Эта зона начинается на расстоянии ок. 11 тыс. км от сейсмического источника, а уже на расстоянии 16 тыс. км Р -волны снова появляются, причем их амплитуда значительно возрастает из-за фокусирующего влияния ядра, где скорости волн низкие. Р -волны, прошедшие сквозь земное ядро, обозначаются РКР или Р ў . На сейсмограммах хорошо выделяются также волны, которые по пути от источника к ядру идут как волны S , затем проходят сквозь ядро как волны Р , а при выходе волны снова преобразуются в тип S. В самом центре Земли, на глубине более 5100 км, существует внутреннее ядро, находящееся предположительно в твердом состоянии, но природа его пока не вполне ясна. Волны, проникающие сквозь это внутреннее ядро, обозначаются как РКIКР или SКIКS (см . рис. 1).

Регистрация землетрясений.

Прибор, записывающий сейсмические колебания, называется сейсмографом, а сама запись - сейсмограммой. Сейсмограф состоит из маятника, подвешенного внутри корпуса на пружине, и записывающего устройства.

Одно из первых записывающих устройств представляло собой вращающийся барабан с бумажной лентой. При вращении барабан постепенно смещается в одну сторону, так что нулевая линия записи на бумаге имеет вид спирали. Каждую минуту на график наносятся вертикальные линии - отметки времени; для этого используются очень точные часы, которые периодически сверяют с эталоном точного времени. Для изучения близких землетрясений необходима точность маркировки - до секунды или меньше.

Во многих сейсмографах для преобразования механического сигнала в электрический используются индукционные устройства, в которых при перемещении инертной массы маятника относительно корпуса изменяется величина магнитного потока, проходящего через витки индукционной катушки. Возникающий при этом слабый электрический ток приводит в действие гальванометр, соединенный с зеркальцем, которое отбрасывает луч света на светочувствительную бумагу записывающего устройства. В современных сейсмографах регистрация колебаний ведется в цифровом виде с использованием компьютеров.

Магнитуда землетрясений

обычно определяется по шкале, основанной на записях сейсмографов. Эта шкала известна под названием шкалы магнитуд, или шкалы Рихтера (по имени американского сейсмолога Ч.Ф.Рихтера, предложившего ее в 1935). Магнитуда землетрясения - безразмерная величина, пропорциональная логарифму отношения максимальных амплитуд определенного типа волн данного землетрясения и некоторого стандартного землетрясения. Существуют различия в методах определения магнитуд близких, удаленных, мелкофокусных (неглубоких) и глубоких землетрясений. Магнитуды, определенные по разным типам волн, отличаются по величине. Землетрясения разной магнитуды (по шкале Рихтера) проявляются следующим образом:

2 - самые слабые ощущаемые толчки;

4 1 / 2 - самые слабые толчки, приводящие к небольшим разрушениям;

6 - умеренные разрушения;

8 1 / 2 - самые сильные из известных землетрясений.

Интенсивность землетрясений

оценивается в баллах при обследовании района по величине вызванных ими разрушений наземных сооружений или деформаций земной поверхности. Для ретроспективной оценки балльности исторических или более древних землетрясений используют некоторые эмпирически полученные соотношения. В США оценка интенсивности обычно проводится по модифицированной 12-балльной шкале Меркалли.

1 балл . Ощущается немногими особо чувствительными людьми в особенно благоприятных для этого обстоятельствах.

3 балла . Ощущается людьми как вибрация от проезжающего грузовика.

4 балла . Дребезжат посуда и оконные стекла, скрипят двери и стены.

5 баллов . Ощущается почти всеми; многие спящие просыпаются. Незакрепленные предметы падают.

6 баллов . Ощущается всеми. Небольшие повреждения.

8 баллов . Падают дымовые трубы, памятники, рушатся стены. Меняется уровень воды в колодцах. Сильно повреждаются капитальные здания.

10 баллов . Разрушаются кирпичные постройки и каркасные сооружения. Деформируются рельсы, возникают оползни.

12 баллов . Полное разрушение. На земной поверхности видны волны.

В России и некоторых соседних с ней странах принято оценивать интенсивность колебаний в баллах МSК (12-балльной шкалы Медведева - Шпонхойера - Карника), в Японии - в баллах ЯМА (9-балльной шкалы Японского метеорологического агентства).

Интенсивность в баллах (выражающихся целыми числами без дробей) определяется при обследовании района, в котором произошло землетрясение, или опросе жителей об их ощущениях при отсутствии разрушений, или же расчетами по эмпирически полученным и принятым для данного района формулам. Среди первых сведений о произошедшем землетрясении становится известной именно его магнитуда, а не интенсивность. Магнитуда определяется по сейсмограммам даже на больших расстояниях от эпицентра.

Последствия землетрясений.

Сильные землетрясения оставляют множество следов, особенно в районе эпицентра: наибольшее распространение имеют оползни и осыпи рыхлого грунта и трещины на земной поверхности. Характер таких нарушений в значительной степени определяется геологическим строением местности. В рыхлом и водонасыщенном грунте на крутых склонах часто происходят оползни и обвалы, а мощная толща водонасыщенного аллювия в долинах деформируется легче, чем твердые породы. На поверхности аллювия образуются просадочные котловины, заполняющиеся водой. И даже не очень сильные землетрясения получают отражение в рельефе местности.

Смещения по разломам или возникновение поверхностных разрывов могут изменить плановое и высотное положение отдельных точек земной поверхности вдоль линии разлома, как это произошло во время землетрясения 1906 в Сан-Франциско. При землетрясении в октябре 1915 в долине Плезант в Неваде на разломе образовался уступ длиной 35 км и высотой до 4,5 м. При землетрясении в мае 1940 в долине Импириал в Калифорнии подвижки произошли на 55-километровом участке разлома, причем наблюдались горизонтальные смещения до 4,5 м. В результате Ассамского землетрясения (Индия) в июне 1897 в эпицентральной области высота местности изменилась не менее, чем на 3 м.

Значительные поверхностные деформации прослеживаются не только вблизи разломов и приводят к изменению направления речного стока, подпруживанию или разрывам водотоков, нарушению режима источников воды, причем некоторые из них временно или навсегда перестают функционировать, но в то же время могут появиться новые. Колодцы и скважины заплывают грязью, а уровень воды в них ощутимо меняется. При сильных землетрясениях вода, жидкая грязь или песок могут фонтанами выбрасываться из грунта.

При смещении по разломам происходят повреждения автомобильных и железных дорог, зданий, мостов и прочих инженерных сооружений. Однако качественно построенные здания редко разрушаются полностью. Обычно степень разрушений находится в прямой зависимости от типа сооружения и геологического строения местности. При землетрясениях умеренной силы могут происходить частичные повреждения зданий, а если они неудачно спроектированы или некачественно построены, то возможно и их полное разрушение.

При очень сильных толчках могут обрушиться и сильно пострадать сооружения, построенные без учета сейсмической опасности. Обычно не обрушиваются одно- и двухэтажные постройки, если у них не очень тяжелые крыши. Однако бывает, что они смещаются с фундаментов и часто у них растрескивается и отваливается штукатурка.

Дифференцированные движения могут приводить к тому, что мосты сдвигаются со своих опор, а инженерные коммуникации и водопроводные трубы разрываются. При интенсивных колебаниях уложенные в грунт трубы могут «складываться», всовываясь одна в другую, или выгибаться, выходя на поверхность, а железнодорожные рельсы деформироваться. В сейсмоопасных районах сооружения должны проектироваться и строиться с соблюдением строительных норм, принятых для данного района в соответствии с картой сейсмического районирования.

В густонаселенных районах едва ли не больший ущерб, чем сами землетрясения, наносят пожары, возникающие в результате разрыва газопроводов и линий электропередач, опрокидывания печей, плит и разных нагревательных приборов. Борьба с пожарами затрудняется из-за того, что водопровод оказывается поврежденным, а улицы непроезжими вследствие образовавшихся завалов.

Сопутствующие явления.

Иногда подземные толчки сопровождаются хорошо различимым низким гулом, когда частота сейсмических колебаний лежит в диапазоне, воспринимаемом человеческим ухом, иногда такие звуки слышатся и при отсутствии толчков. В некоторых районах они представляют собой довольно обычное явление, хотя ощутимые землетрясения происходят очень редко. Имеются также многочисленные сообщения о возникновении свечения во время сильных землетрясений. Общепринятого объяснения таких явлений пока нет. Цунами (большие волны на море) возникают при быстрых вертикальных деформациях морского дна во время подводных землетрясений. Цунами распространяются в океанах в пределах глубоководных зон океанов со скоростью 400–800 км/ч и могут вызвать разрушения на берегах, удаленных на тысячи километров от эпицентра. У близлежащих к эпицентру берегов эти волны иногда достигают в высоту 30 м.

При многих сильных землетрясениях помимо основных толчков регистрируются форшоки (предшествующие землетрясения) и многочисленные афтершоки (землетрясения, следующие за основным толчком). Афтершоки обычно слабее, чем основной толчок, и могут повторяться в течение недель и даже лет, становясь все реже и реже.

Географическое распространение землетрясений.

Большинство землетрясений сосредоточено в двух протяженных, узких зонах. Одна из них обрамляет Тихий океан, а вторая тянется от Азорских о-вов на восток до Юго-Восточной Азии.

Тихоокеанская сейсмическая зона проходит вдоль западного побережья Южной Америки. В Центральной Америке она разделяется на две ветви, одна из которых следует вдоль островной дуги Вест-Индии, а другая продолжается на север, расширяясь в пределах США, до западных хребтов Скалистых гор. Далее эта зона проходит через Алеутские о-ва до Камчатки и затем через Японские о-ва, Филиппины, Новую Гвинею и острова юго-западной части Тихого океана к Новой Зеландии и Антарктике.

Вторая зона от Азорских о-вов простирается на восток через Альпы и Турцию. На юге Азии она расширяется, а затем сужается и меняет направление на меридиональное, следует через территорию Мьянмы, острова Суматра и Ява и соединяется с циркумтихоокеанской зоной в районе Новой Гвинеи.

Выделяется также зона меньшего размера в центральной части Атлантического океана, следующая вдоль Срединно-Атлантического хребта.

Существует ряд районов, где землетрясения происходят довольно часто. К ним относятся Восточная Африка, Индийский океан и в Северной Америке долина р.Св. Лаврентия и северо-восток США.

По сравнению с мелкофокусными глубокофокусные землетрясения имеют более ограниченное распространение. Они не были зарегистрированы в пределах Тихоокеанской зоны от южной Мексики до Алеутских о-вов, а в Средиземноморской зоне - к западу от Карпат. Глубокофокусные землетрясения характерны для западной окраины Тихого океана, Юго-Восточной Азии и западного побережья Южной Америки. Зона с глубокофокусными очагами обычно располагается вдоль зоны мелкофокусных землетрясений со стороны материка.

Прогноз землетрясений.

Для повышения точности прогноза землетрясений необходимо лучше представлять механизмы накопления напряжений в земной коре, крипа и деформаций на разломах, выявить зависимости между тепловым потоком из недр Земли и пространственным распределением землетрясений, а также установить закономерности повторяемости землетрясений в зависимости от их магнитуды.

Во многих районах земного шара, где существует вероятность возникновения сильных землетрясений, ведутся геодинамические наблюдения с целью обнаружения предвестников землетрясений, среди которых заслуживают особого внимания изменения сейсмической активности, деформации земной коры, аномалии геомагнитных полей и теплового потока, резкие изменения свойств горных пород (электрических, сейсмических и т.п.), геохимические аномалии, нарушения водного режима, атмосферные явления, а также аномальное поведение насекомых и других животных (биологические предвестники). Такого рода исследования проводятся на специальных геодинамических полигонах (например, Паркфилдском в Калифорнии, Гармском в Таджикистане и др.). С 1960 работает множество сейсмических станций, оборудованных высокочувствительной регистрирующей аппаратурой и мощными компьютерами, позволяющими быстро обрабатывать данные и определять положение очагов землетрясений.

Землетрясения в России - явление довольно распространенное. Конечно, для жителей мегаполисов и центральной полосы это, скорее, незнакомое понятие, но вот в других областях, в городах ежегодно проводятся мероприятия, помогающие людям правильно реагировать в случае подобной катастрофы. Например, в Туве произошло землетрясение магнитудой 3,2 балла в конце 2011 года, и по сей день сейсмическая активность в этом районе не прекращается.

Жители города не понаслышке знакомы с техникой безопасности и прекрасно знают, как вести себя в подобных ситуациях, но это не умаляет постоянный стресс, который испытывает население, опасаясь за свою жизнь и безопасность своих близких.

Что такое землетрясение

Если говорить понятным языком, то это колебания поверхности Земли, которые в основном вызываются естественными силами природы. Мы не будем рассматривать такие искусственные стимулы, как крупные взрывы и прочие технические процессы.

По своей разрушительности землетрясения занимают лидирующую позицию. В истории человечества существует масса примеров уничтожающей силы природы. Миллиарды жертв по всему миру и последствия, полностью нарушившие всю инфраструктуру городов и даже целых стран. Землетрясения на обычно случаются в горных местностях, на стыке Лидерами в рейтинге пострадавших от подобных бедствий, несомненно, можно выделить Камчатку, Алтай, Кавказ и Восточную Сибирь. Конечно, это не весь список населенных пунктов, подверженных подземным толчкам. В некоторых городах периодически наблюдается сейсмоактивность, но для жителей эти явления остаются незаметными.

Виды землетрясений

На сегодняшний день специалистами выделяются три типа землетрясений:

Вулканическое - извержения вулканов.
Искусственные землетрясения - сильные взрывы, влекущие за собой сдвиги подземных плит.
Техногенные - толчки, которые вызываются процессами жизнедеятельности человека.

Как измеряется землетрясение

Подземные толчки измеряются специальным прибором - сейсмографом, который с предельной точностью не только измеряет мощность подземных толчков, но также и прогнозирует, насколько сильным будет плит.

Существует общепринятая мировая шкала, которая состоит из 12 пунктов:

1 балл. Почти незаметное землетрясение, так как колебание почвы составляет минимум, который невозможно почувствовать.

2 балла. Довольно слабое явление, которое можно почувствовать, только находясь в спокойной обстановке. Лишь некоторые люди способны его ощутить.

3 балла. Слабое землетрясение, проявляющееся колебаниями, которые более заметны окружающим.

4 балла. Умеренное явление, заметное всем людям.

5 баллов. Достаточно сильное землетрясение, провоцирующее движение предметов в помещении.

6 баллов (сильное). От довольно сильных толчков зданиям могут быть нанесены небольшие повреждения.

7 баллов. Очень сильное землетрясение, приносящее более сильные разрушения зданий.

8 баллов. Разрушительное явление, которое может уничтожить даже самые мощные конструкции.

9 баллов. Губительное землетрясение. В горах происходят сильные обвалы, а люди в городах не могут устоять на ногах.

10 баллов. Уничтожающие землетрясения, могут привести к полному уничтожению населенного пункта, превращая в руины все на своем пути, включая дороги и всевозможные коммуникации.

11 баллов. Катастрофа.

12 баллов. Сильная катастрофа, выжить в которой невозможно. Полностью изменяется рельеф, наблюдаются сильнейшие расколы, появляются огромные впадины, кратеры и многое другое.

Причины землетрясений

Крупные землетрясения в России и в других странах мира происходят из-за столкновения К примеру, на Кавказе существует Аравийская плита, которая постепенно движется на север в направлении Евразийской плиты, которая, в свою очередь, периодически сталкивается с Тихоокеанской плитой, находящейся на Камчатке. К слову о Камчатском крае, на землетрясения в этой области также оказывает влияние и вулканическая активность, в ходе которой наблюдаются довольно сильные толчки.

Признаки землетрясений

За всю историю подобных явлений ученым удалось выявить основные признаки начинающейся катастрофы. Землетрясения в России обычно начинались после следующих вещей:

Какие землетрясения были в России

Россия не раз страдала от в том числе и от сильнейших землетрясений. Ландшафт нашей страны велик и разнообразен, так же, как и климатические зоны. Сейсмоактивные участки находятся преимущественно на территории Сахалина и Камчатского края.

Сахалин

28 мая 1995 года на Сахалине был уничтожен поселок Нефтегорск. По шкале мощность стихии составила 7,5 балла и 10 баллов в эпицентре землетрясения. За считаные часы с поверхности земли просто был стерт сахалинский Нефтегорск, который насчитывал на тот момент 3,200 жителей. После катастрофы выжило всего 400 человек, 150 из которых впоследствии скончались в больницах от полученных травм. Это последнее землетрясение в России такой мощности, ставшее поистине самым трагическим событием не только для Сахалина, но и для всей страны.

Как вспоминали позже очевидцы, настоящий ужас был не во время самого землетрясения, а после. Многие жертвы оказались погребенными под руинами собственных домов и постепенно задыхались в сильных муках.

Оставшиеся в живых жители поселка уехали на материк и попробовали начать жизнь «после землетрясения». Эта катастрофа стала сильнейшей за последние 100 лет. В прошлом веке в 1952 году на Сахалине произошло цунами, вызванное землетрясением в Тихом океане, которое снесло с лица земли город Северо-Курильск.

Камчатка

Землетрясения в России большей частью приходятся на Камчатский край. В центре Ключевской группы вулканов находится Безымянная сопка высотой 3085 метров. Именно она всегда считалась давно потухшим вулканом, поэтому начавшееся утром 1955 года землетрясение стало полнейшей неожиданностью.

Вулканическая станция Ключи, находящаяся в 45 километрах от вулканов, зафиксировала огромные клубы белого дыма. Через несколько дней высота вулканических выбросов составляла уже более восьми километров.

В течение всего ноября жители региона наблюдали сильные удары молний, а поверхность земли полностью была покрыта пеплом. Менее чем за 29 дней кратер вулкана расширился на 550 метров. К несчастью, это было лишь подготовкой к бедствию, произошедшему 30 марта 1956 года. Подобные землетрясения на территории России были не новинкой, поэтому никто не эвакуировался в надежде, что проснувшийся вулкан утихнет, особенно после того, как его активность понизилась в конце ноября.

В 1956 году давление в вулкане достигло критической точки. В течение 15 минут гигант изверг огромнейший огненный столб, который склонился к востоку под углом в 30 градусов. Достигая высоты в 24 километра, этот столб огня и черного дыма буквально закрыл собой небо. В 20 километрах от вулкана деревья были либо вырваны с корнем, либо молниеносно сожжены. Упавшая с неба толща раскаленного песка и лавы заставила снега быстро таять. Мощнейшие грязевые потоки устремились вниз, увлекая за собой обломки скал и камней, снося все на своем пути.

База вулканологов была в прямом смысле стерта с лица земли, к счастью, ученых на тот момент там не было. Профессор Горшков говорил, что если бы этот поток устремился в другом направлении, то вся населенная местность была бы уничтожена и вошла бы в самые печальные примеры землетрясений в России.

Камчатка является наиболее опасным регионом даже не потому, что на ее территории расположено большое количество вулканов, а потому, что в случае катастрофы большинство жителей буквально останутся запертыми в окружении гор.

Тува

В 2012 году неподалеку от Кызыла было зафиксировано землетрясение мощностью 3,2 балла. Данное явление началось в 7:30 утра. Так как стихия была не настолько сильной, пострадавших не было.

Статистика землетрясений в России включает в себя явление, которое произошло в том же регионе 27 декабря 2011 года, тогда его мощность составила 9,5 балла в эпицентре и 6,7 в остальных областях. Сейсмическая активность сохранялась вплоть до конца февраля 2012 года, когда произошел толчок магнитудой 6,5. Благо эпицентр находился на расстоянии более 100 километров от населенных пунктов. Тем не менее толчки ощущались на территории Бурятии, Иркутской области, а также в Хакасии и Красноярском крае. Карта землетрясений в России содержит в себе все основные регионы, наиболее подверженные сейсмической активности, в том числе и Кызыл.

Помимо этого, специалисты ежемесячно обновляют все данные. На пробу берутся горные породы и тщательно изучаются. На основании этих исследований вулканологи могут примерно предсказывать, в каких областях возможны подобные явления.