Что такое подземные толчки и колебания земной поверхности
Что такое землетрясение
Землетрясение ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕ – это подземные толчки и колебания земной поверхности, возникающие в результате внезапных смещений и разрывов в земной коре или верхней мантии и передающиеся на большие расстояния в виде упругих колебаний.Точку в земной коре, из которой расходятся сейсмические волны, называютгипоцентром землетрясения. Место на земной поверхности над гипоцентром землетрясения по кратчайшему расстоянию называют эпицентром. Интенсивность землетрясения оценивается по 12-ти бальной сейсмической шкале (MSK-86), для энергетической классификации землетрясений пользуются магнитудой. Условно землетрясения подразделяются на слабые (1-4 балла), сильные (5-7 баллов) и разрушительные (8 и более баллов). При землетрясениях лопаются и вылетают стекла, с полок падают лежащие на них предметы, шатаются книжные шкафы, качаются люстры, с потолка осыпается побелка, а в стенах и потолках появляются трещины. Все это сопровождается оглушительным шумом. После 10-20 секунд тряски подземные толчки усиливаются, в результате чего происходят разрушения зданий и сооружений. Всего десяток сильных сотрясений разрушает все здание. В среднем землетрясение длится 5-20с. Чем дольше длятся сотрясения, тем тяжелее повреждения. При землетрясении в г. Нефтегорске Сахалинской области (1995 г.) под обломками разрушенного города погибло около 2 тыс. человек. КАК ПОДГОТОВИТЬСЯ К ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЮ Заранее продумайте план действий во время землетрясения при нахождении дома, на работе, в кино, театре, на транспорте и на улице. Разъясните членам своей семьи, что они должны делать во время землетрясения и обучите их правилам оказания первой медицинской помощи. Держите в удобном месте документы, деньги, карманный фонарик и запасные батарейки. Имейте дома запас питьевой воды и консервов в расчете на несколько дней. Уберите кровати от окон и наружных стен. Закрепите шкафы, полки и стеллажи в квартирах, а с верхних полок и антресолей снимите тяжелые предметы. Опасные вещества (ядохимикаты, легковоспламеняющиеся жидкости) храните в надежном, хорошо изолированном месте. Все жильцы должны знать, где находиться рубильник, магистральные газовые и водопроводные краны, чтобы в случае необходимости отключить электричество, газ и воду. КАК ДЕЙСТВОВАТЬ ВО ВРЕМЯ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ Ощутив колебания здания, увидев качание светильников, падение предметов, услышав нарастающий гул и звон бьющегося стекла, не поддавайтесь панике (от момента, когда Вы почувствовали первые толчки до опасных для здания колебаний у Вас есть 15 – 20 секунд). Быстро выйдите из здания, взяв документы, деньги и предметы первой необходимости. Покидая помещение спускайтесь по лестнице, а не на лифте. Оказавшись на улице – оставайтесь там, но не стойте вблизи зданий, а перейдите на открытое пространство. Сохраняйте спокойствие и постарайтесь успокоить других! Если Вы вынужденно остались в помещении, то встаньте в безопасном месте: у внутренней стены, в углу, во внутреннем стенном проеме или у несущей опоры. Если возможно, спрячьтесь под стол – он защитит вас от падающих предметов и обломков. Держитесь подальше от окон и тяжелой мебели. Если с Вами дети – укройте их собой. Не пользуйтесь свечами, спичками, зажигалками – при утечке газа возможен пожар. Держитесь в стороне от нависающих балконов, карнизов, парапетов, опасайтесь оборванных проводов. Если Вы находитесь в автомобиле, оставайтесь на открытом месте, но не покидайте автомобиль, пока толчки не прекратятся. Будьте в готовности к оказанию помощи при спасении других людей. КАК ДЕЙСТВОВАТЬ ПОСЛЕ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ Окажите первую медицинскую помощь нуждающимся. Освободите попавших в легко устранимые завалы. Будьте осторожны! Обеспечьте безопасность детей, больных, стариков. Успокойте их. Без крайней нужды не занимайте телефон. Включите радиотрансляцию. Подчиняйтесь указаниям местных властей, штаба по ликвидации последствий стихийного бедствия. Проверьте, нет ли повреждений электропроводки. Устраните неисправность или отключите электричество в квартире. Помните, что при сильном землетрясении электричество в городе отключается автоматически. Проверьте, нет ли повреждений газо- и водопроводных сетей. Устраните неисправность или отключите сети. Не пользуйтесь открытым огнем. Спускаясь по лестнице, будьте осторожны, убедитесь в ее прочности. Не подходите к явно поврежденным зданиям, не входите в них. Будьте готовы к сильным повторным толчкам, так как наиболее опасны первые 2 – 3 часа после землетрясения. Не входите в здания без крайней нужды. Не выдумывайте и не передавайте никаких слухов о возможных повторных толчках. Пользуйтесь официальными сведениями. Если Вы оказались в завале, спокойно оцените обстановку, по возможности окажите себе медицинскую помощь. Постарайтесь установить связь с людьми, находящимися вне завала (голосом, стуком). Помните, что зажигать огонь нельзя, воду из бачка унитаза можно пить, а трубы и батареи можно использовать для подачи сигнала. Экономьте силы. Человек может обходиться без пищи более полумесяца.
Землетрясение
Ежегодно на планете регистрируют тысячи землетрясений, в высокогорных регионах и на вулканических островах это явление наиболее распространено. Колебания земли могут быть едва ощутимыми, а могут причинить огромный урон природной среде и населенным пунктам.
Что такое землетрясение
Землетрясение – повторяющиеся подземные толчки, составляющие беспрерывный процесс геологического изменения планеты. Провоцирующий фактор – сдвиг тектонических плит, слагающих планетарную поверхность.
Колебания земли могут происходить и под влиянием лунного притяжения. Спутник не только вызывает морские и океанические приливы и отливы, силы его воздействия достаточно для притяжения магматических пород, в результате чего деформируется земная кора.
Наиболее сейсмически активны два тектонических пояса земли:
К сейсмически спокойным территориям, на которых в далекой перспективе катастрофам не бывать, относятся Австралия, Сибирь, западные равнинные области Африки, север и центр Северной Америки. Это платформенные зоны, находящиеся на удалении от тектонических поясов.
Характеристики землетрясений
Колебания земли неодинаковы по интенсивности, многие можно определить только по качанию потолочной лампы и позвякиванию посуды. Некоторые вообще не воспринимаются человеческими органами чувств, уловимы только датчиками.
Землетрясение – не то природное явление, предвестником которого может быть погода. Жуткая катастрофа может происходить при ярком солнце. Но о ее приближении сигнализируют другие знаки:
Первый признак скорого землетрясения – форшоки – предваряющие колебания. Затем следуют афтершоки – основные колебания земли, предшествующие главному толчку. Период от форшоков до пикового подземного толчка может составлять несколько месяцев и даже лет. Сам пик короткий, редко превышает минуту, но его силы бывает достаточно для колоссальных разрушений. Иногда мощная катастрофа вызывает колебания в тектонической области на другом конце планеты.
Особенность землетрясений – непредсказуемость. Определить, когда случится главный толчок, невозможно на 100%.
Классификация
В зависимости от того, какие бывают причины землетрясений, выделяют следующие виды подземных толчков:
Существует классификация землетрясений по глубине эпицентра:
Чем дальше от поверхности земли эпицентр землетрясения, тем слабее ощущаются толчки. В большинстве случаев глубина точки колебаний не превышает 30 км.
Прогнозирование
Наука, занимающаяся исследованием землетрясений, называется сейсмология. А прибор для измерения силы и направленности исходящих из эпицентра сейсмических волн – сейсмограф. Но приборное оснащение и мониторинг предвещающих явлений пока не позволяют точно устанавливать время и место возникновения толчков.
Сейсмограф
На основании исследований сейсмологи составляют прогнозы, которые бывают:
Для составления первых двух типов прогнозов ученые используют результаты мониторинга геофизических полей. На основании аномальных явлений и поведения животных возможно прогнозирование только на короткий срок.
Чтобы измерить амплитуду колебаний земли и энергетическую мощность, ученый, изучающий землетрясения, использует шкалу Рихтера. В ней единицами указана магнитуда землетрясения – величина выходящей в форме сейсмических волн энергии. Повышение магнитуды на единицу указывает на возрастание амплитуды колебаний в 10 раз, а энергии – аж в 32 раза.
Так выглядит шкала магнитуд:
Вероятность колебаний земли с магнитудой выше 9 крайне низка. Значение 7 уже относится к катастрофическим.
Шкалу магнитуд нельзя путать с 12-балльной шкалой интенсивности колебаний, определяющей влияние на население и природу. Интенсивность землетрясения определяется не только количеством выходящей энергии, но и глубиной эпицентра. Чем выше эпицентр к поверхности земли, тем больший балл дается колебаниям.
Фиксация подземных толчков сейсмографом
Вот как определяют опасность землетрясения:
Последствия
Землетрясения негативно влияют на природу. Они меняют рельеф, форму природных русел и котлованов. Почвенные пласты перемешиваются, меняется уровень грунтовых вод, образуются овраги, обрывы. За толчками может следовать опасный для выжившего населения оползень, селевой поток или цунами.
Последствия землетрясений для населения:
Правила поведения при землетрясениях
Живя на сейсмически неблагополучной территории, нужно знать, как вести себя в случае возникновения мощных толчков:
Самые сильные землетрясения
За 500 лет существования цивилизации жертвами природного явления стали 4,5 миллиона человек. Самым ужасающим по числу погибших было землетрясение, случившееся в Китае зимой 1556 года. Гибель настигла 830 тысяч человек. Грунт в той местности был лессовым. А большинство населения жило в пещерах, после первых толчков их засыпало или залило селями.
Япония – невезучая в плане сейсмической активности страна. Но самая жуткая катастрофа случилась в сентябре 1923 года в густозаселенном регионе Канто. Крупные города Токио и Йокогама превратились в руины, погибло почти 180 тысяч человек, пропало без вести 550 тысяч.
Самое мощное землетрясение сотрясло Чили в мае 1960 года. Магнитуда достигла 9,5. Колебания распространились на 200 тысяч км2, спровоцировали колоссальную волну цунами, прошедшую через весь Тихий океан, достигшую побережья Гавайских и Японских островов.
Самое интенсивное землетрясение случилось в Гяндже в сентябре 1139 года, сейчас это территория Азербайджана. Сила толчков достигла 11 баллов. Жертвами стали 230 тысяч человек. Разрушилась гора Кяпаз, уничтожила русло Ахсу. Речная вода залила местность, сформировала 8 озер.
Землетрясения
Землетрясения — это подземные толчки, сопровождающиеся колебаниями земной поверхности.
Но наибольшую опасность людям несут, конечно же, мощные землетрясения на суше. Они чреваты значительными разрушениями и многочисленными человеческими жертвами. Материальный ущерб от каждого из таких катаклизмов может составить сотни миллионов долларов.
Причины и виды
Землетрясения бывают тектоническими, вулканическими и обвальными.
Тектонические землетрясения возникают из-за резких смещений горных плит или в результате ухода океанической платформы под материк. Ведь поверхность земли состоит из материковых и океанических платформ, которые, в свою очередь, состоят из отдельных блоков. Когда блоки находят друг на друга, то они могут подняться вверх, и образуются горы, или опустятся вниз, и образуются впадины, или одна из плит уйдёт под другую. Все эти процессы сопровождаются колебаниями или сотрясениями земли.
Вулканические землетрясения происходят из-за того, что потоки раскалённой лавы и газов давят снизу на поверхность Земли и таким образом заставляют почувствовать, что земля уходит из-под ног. Вулканические землетрясения обычно не очень сильные, но могут длиться довольно долго, иногда несколько недель. Часто такие землетрясения предупреждают о скором извержении вулкана, что является даже более опасным, чем само землетрясение.
Иногда под землёй образуются пустоты, например, под воздействием грунтовых вод или подземных рек, размывающих землю. В этих местах земля не выдерживает собственной тяжести и обрушивается, вызывая небольшое сотрясение. Это называется обвальным землетрясением.
Самыми разрушительными и страшными являются тектонические землетрясения.
Сейсмические волны
Сейсмические волны, которые возникают при землетрясении, делятся на несколько типов.
Подобно звуковым, сейсмические волны распространяются во все стороны от очага землетрясения со скоростью до 8 км/с.
Глубина очага, как правило, не превышает 100 км, однако в отдельных случаях может достигать и 700 км. Временами очаг землетрясения может находиться у самой поверхности земли. По глубине расположения очага землетрясения классифицируют:
География явления
Распределение землетрясений на планете достаточно неравномерно. Определяется оно главным образом взаимодействием и перемещением литосферных плит.
Основной сейсмический пояс, где выделяется около 80% всей сейсмической энергии, находится в Тихом океане. Здесь, в районах глубоководных желобов, происходят подвижки литосферных плит под континент. Остальная часть энергии выделяется в Евроазиатском складчатом поясе. Это происходит в местах столкновения Евроазиатской плиты с Индийской и Африканской плитами, а также в районах срединно-океанических хребтов.
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.
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.
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.
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:
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.
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.
Может ли от землетрясения закачать Землю?
В середине мая 1960 г. в Чили произошло одно из самых значительных и разрушительных землетрясений — Великое Чилийское Землетрясение. Несмотря на то, что основные колебания земли происходили в юго-западной части Южной Америки — эпицентр землетрясения располагался недалеко от г.Вальдивия — их «отголоски» достигали других территорий нашей планеты: в частности, Гавайских островов и Японии. Явление, при котором землетрясение, происшедшее в одной части земли, заставляет пульсировать и дрожать другие ее участки, даже расположенные за тысячи километров от эпицентра, называют «качанием» или «вибрацией» земли.
Землетрясение в Мессине 1908 г.
Сильнейшее в истории Европы землетрясение произошло 28 декабря 1908 г. в 5:20 в Мессинском проливе между Апеннинами и Сицилией. Несколько подземных толчков с магнитудой 7,5 вызвали огромные разрушения в более чем 20 населенных пунктах в прибрежной полосе Сицилии. После этого на побережье налетело три волны цунами, довершив содеянное землетрясением.
Количество погибших во время этой трагедии превысило 123 тыс. человек. По мнению некоторых исследователей, число жертв составило 200 тыс. человек. Наиболее сильно пострадал город Мессина, где погибло около 60 тыс. жителей при населении 150 тыс. человек.
Описание землетрясений и как они возникают
Что такое землетрясение
Землетрясение — это природное явление, представляющее собой подземные толчки и колебания земной поверхности, вызванные геологическими изменениями в литосфере Земли.
Причиной возникновения землетрясений является столкновение тектонических плит.
Разновидности стихии
Краткое описание различных видов землетрясений.
Вулканические
Они возникают при извержении вулканов. Процесс образования: потоки раскаленной лавы и газов давят на верхние слои Земли. Могут продолжаться недели, месяцы, но при этом они достаточно слабые и особой опасности для людей не представляют.
Тектонические
Происходят в результате тектонических процессов: резкого смещения горных плит или ухода океанической платформы под материковую, образуя при этом горы, впадины и колебания поверхности. Все катастрофические землетрясения, занимающие большие площади, относят к данному виду.
Обвальные
Причиной их возникновения является образование обвалов и больших оползней. То есть под воздействием грунтовых вод или подземных рек верхний слой Земли обрушивается, образуя пустоты. Такие землетрясения имеют локальный характер, по мощности являются небольшими.
Искусственные
Землетрясения в зависимости от глубины очага принято подразделять на:
Измерение силы и воздействий
Для оценки и сравнения землетрясений во всем мире используется шкала магнитуд (шкала Рихтера) и шкала интенсивности.
Шкала Рихтера
Шкала Рихтера (другое обозначение «ML») была разработана в 1935 году Чарльзом Френсисом Рихтером и Бено Гутенбергом в Калифорнийском технологическом институте.
Данная шкала предназначена для того, чтобы измерять и характеризовать силу и скорость сотрясений земной коры при начале сейсмической активности.
В ее основе лежит измерение энергии, выделяемой при перемещении коры в эпицентре. Единица, характеризующая энергию — магнитуда.
Ученые полагают, что на Земле землетрясений больше 9.0 магнитуд произойти не может.
Таблица последствий землетрясений в зависимости от величины магнитуд.
| Магнитуда | Характеристика последствий |
| 0 | Может быть зафиксировано только датчиками. |
| 1 | Люди не ощущают. |
| 2 | Могут чувствовать люди, находящиеся на верхних этажах зданий. |
| 2.5-3.0 | Ощущают немногие люди, подвешенные предметы раскачиваются. |
| 3.5 | Ощущается всеми, дребезжит стекло, трескаются потолки, окна и двери раскрываются. |
| 4.0-4.5 | Ощущается вне помещений, люди, которые спали, просыпаются. Раскачиваются висящие предметы, появляются ряби на лужах и водоемах, вблизи эпицентра возможны повреждения. |
| 5 | Ощущается всеми, возможно чувство потери равновесия, стекла разбиваются, штукатурка трескается. |
| 6 | Все люди чувствуют, трудно устоять на ногах, здания с плохой сейсмоустойчивостью начинают разрушаться. |
| 6.5 | Появляются трещины на поверхности Земли, картины падают со стен. |
| 7.0 | Возникает всеобщая паника, происходит разрыв трубопроводов, трещины на Земле становятся значительными. |
| 7.5 | Разрушается большая часть зданий, появляются оползни. |
| 8.0 | Железнодорожные, трамвайные колеи отклоняются в значительной степени, трубопроводы под землей полностью выходят из строя. |
| 8.5 | Всеобщее разрушение. Поверхность Земли покрыта значительными трещинами. |
| 8.9-9.0 | Тотальное разрушение, движение больших масс и скальных пород, в воздухе летают различные объекты. |
Шкала интенсивности
Интенсивность — величина, характеризующая сотрясения земной поверхности на охваченной землетрясением территории (измеряется в баллах).
Перечислим общепринятые шкалы интенсивности:
2. В Европейском союзе: европейская макросейсмическая шкала (EMS) (12-балльная).
3. В Японии: шкала Японского метеорологического агентства (Shindo) (7-балльная).
4. В США: модифицированная шкала Меркалли (MM) (12-балльная).
Подробнее рассмотрим шкалу Медведева–Шпонхойера–Карника (MSK-64), которую используют на территории Российской Федерации.
Данная шкала, разработанная в 1964 году, получила широкое распространение во всем мире.
Измерение происходит по 12-балльной системе.
Шкала Медведева–Шпонхойера–Карника:
| Балл | Характеристика |
| 1 | Люди не ощущают. Может быть зафиксировано только приборами. |
| 2 | Толчки очень слабые. Ощущается специализированными приборами и людьми, находящимися в состоянии покоя или на верхних этажах. |
| 3 | Толчки слабые. Ощущается внутри некоторых зданий, немногие люди замечают. |
| 4 | Интенсивные толчки. Дребезжат в легкой степени стекла и посуда, ощущается большинством людей внутри здания. |
| 5 | Довольно сильное землетрясение. Ощущается многими даже на улице, некоторые предметы внутри зданий раскачиваются. |
| 6 | Сильные толчки. Образуются трещины на зданиях, картины падают со стен. |
| 7 | Очень сильное землетрясение. Появляются трещины в стенах каменных домов, паника. |
| 8 | Разрушительное землетрясение. Образуются трещины на крутых склонах и на сырой почве, значительные повреждения зданий, падение фабричных труб. |
| 9 | Опустошительное землетрясение. Происходит повреждение и обвал зданий. |
| 10 | Уничтожающее землетрясение. Образуются трещины в земле шириной до метра, происходят оползни и обвалы со склонов, каменные здания разрушаются, железнодорожные рельсы искривляются. |
| 11 | Катастрофа. Появление огромного количества широких трещин на поверхности Земли, многочисленные оползни и обвалы, каменные здания практически полностью разрушаются, сильное искривление железнодорожных рельсов, разрушение мостов. |
| 12 | Сильная катастрофа. Разрушается все на поверхности, сильные изменения в рельефе. |
Прогнозирование землетрясения
Прогноз — самая тяжелая из задач современной сейсмологии.
Выделяют три основные цели прогнозирования: предсказание силы толчка, установление времени, а также места возможного землетрясения.
Существует три категории прогноза:
1. Долгосрочный прогноз составляют на ближайшие 10–15 лет. Он основывается на:
2. Среднесрочный прогноз дается на 1–5 лет. Основан на выявлении предвестников землетрясений, а именно:
3. Краткосрочный прогноз составляют на ближайшие дни. Он опирается на:
Краткосрочные предвестники, по сравнению с долгосрочными, являются менее вероятными.
Сейсмограф — прибор, с помощью которого осуществляется обнаружение и регистрирование сейсмических волн.
Этот прибор используют для анализа сейсмоактивности.
На данный момент не существует достаточно надежного метода прогнозирования землетрясений и их последствий.
Меры предупреждения и защиты
Комплекс необходимых мероприятий по защите населения от последствий землетрясений:
Ваши действия, если вы получили предупреждение о возможном землетрясении (оповещение населения происходит путем передачи сообщения по сетям радиовещания и телевидения):
1. Непосредственно при землетрясении, если вы находитесь дома:
2. Если вы в дороге:
3. Если вы в машине:
4. Если вы в общественном месте:
5. По возвращении домой:
6. Если вы погребены под обломками: