Firmament zawsze był symbolem bezpieczeństwa. A dzisiaj osoba, która boi się latać samolotem, czuje się chroniona tylko wtedy, gdy czuje pod stopami płaską powierzchnię. Dlatego najstraszniejszą rzeczą staje się, gdy dosłownie ziemia odchodzi spod twoich stóp. Trzęsienia ziemi, nawet te najsłabsze, tak bardzo osłabiają poczucie bezpieczeństwa, że wiele konsekwencji nie jest destrukcją, ale paniką i ma charakter psychologiczny, a nie fizyczny. Ponadto jest to jedna z tych katastrof, którym ludzkość nie może zapobiec, dlatego wielu naukowców bada przyczyny trzęsień ziemi, opracowując metody naprawiania wstrząsów, prognozowania i ostrzegania. Ilość wiedzy już zgromadzonej przez ludzkość na ten temat pozwala w niektórych przypadkach zminimalizować straty. Jednocześnie przykłady trzęsień ziemi z ostatnich lat wyraźnie wskazują, że jest jeszcze wiele do nauczenia się i zrobienia.
Istota zjawiska
W sercu każdegotrzęsienie ziemi to fala sejsmiczna, która wprawia w ruch skorupę ziemską. Powstaje w wyniku potężnych procesów o różnej głębokości. Z powodu dryfowania płyt litosferycznych po powierzchni, często wzdłuż uskoków, występują raczej niewielkie trzęsienia ziemi. Znajdujące się głębiej przyczyny trzęsień ziemi często mają niszczycielskie konsekwencje. Przepływają w strefach wzdłuż krawędzi przesuwających się płyt, które zagłębiają się w płaszcz. Zachodzące tu procesy prowadzą do najbardziej zauważalnych konsekwencji.
Trzęsienia ziemi zdarzają się codziennie, ale ludzie nie zauważają większości z nich. Są naprawiane tylko za pomocą specjalnych urządzeń. Jednocześnie największa siła wstrząsów i maksymalne zniszczenia występują w strefie epicentrum, czyli powyżej źródła, które wygenerowało fale sejsmiczne.
Wagi
Dzisiaj istnieje kilka sposobów na określenie siły tego zjawiska. Opierają się one na takich pojęciach, jak intensywność trzęsienia ziemi, jego klasa energetyczna i wielkość. Ostatnia z nich to wartość charakteryzująca ilość energii uwolnionej w postaci fal sejsmicznych. Ta metoda pomiaru siły zjawiska została zaproponowana w 1935 roku przez Richtera i dlatego jest popularnie nazywana skalą Richtera. Jest nadal używany, ale wbrew powszechnemu przekonaniu, każdemu trzęsieniu ziemi przypisuje się nie punkty, ale pewną wielkość.
Wyniki trzęsień ziemi, które zawsze są podawane w opisie skutków, odnoszą się do innej skali. Opiera się na zmianie amplitudy fali lub wielkości wahań w epicentrum. WartościTa skala opisuje również intensywność trzęsień ziemi:
- 1-2 punkty: raczej słabe wstrząsy, rejestrowane tylko przez instrumenty;
- 3-4 punkty: wyczuwalne w wysokich budynkach, często zauważalne przez kołysanie się żyrandola i przesuwanie się małych przedmiotów, osoba może odczuwać zawroty głowy;
- 5-7 punktów: wstrząsy są odczuwalne już na ziemi, mogą pojawić się pęknięcia na ścianach budynków, odpryski tynku;
- 8 punktów: silne wstrząsy wtórne powodują głębokie pęknięcia w ziemi, widoczne uszkodzenia budynków;
- 9 punktów: ściany domów są zniszczone, często struktury podziemne;
- 10-11 punktów: takie trzęsienie ziemi prowadzi do zawaleń i osunięć ziemi, zawalenia się budynków i mostów;
- 12 punktów: prowadzi do najbardziej katastrofalnych konsekwencji, aż do silnej zmiany krajobrazu, a nawet kierunku ruchu wody w rzekach.
Wyniki trzęsień ziemi, które są podawane w różnych źródłach, są określane dokładnie na tej skali.
Klasyfikacja
Umiejętność przewidywania każdej katastrofy wiąże się z jasnym zrozumieniem, co ją powoduje. Główne przyczyny trzęsień ziemi można podzielić na dwie duże grupy: naturalne i sztuczne. Te pierwsze związane są ze zmianami w jelitach, a także z wpływem niektórych procesów kosmicznych, te drugie spowodowane są działalnością człowieka. Klasyfikacja trzęsień ziemi opiera się na przyczynie, która je spowodowała. Wśród naturalnych wyróżnia się tektoniczne, osuwiskowe, wulkaniczne i inne. Przyjrzyjmy się im bardziej szczegółowo.
Tektonicznetrzęsienia ziemi
Skorupa naszej planety jest w ciągłym ruchu. To jest przyczyną większości trzęsień ziemi. Płyty tektoniczne tworzące skorupę poruszają się względem siebie, zderzają się, rozchodzą i zbiegają. W miejscach uskoków, gdzie przechodzą granice płyt i powstaje siła ściskająca lub rozciągająca, kumulują się naprężenia tektoniczne. Rozrastając się prędzej czy później prowadzi do zniszczenia i przemieszczenia skał, w wyniku czego powstają fale sejsmiczne.
Ruchy pionowe prowadzą do powstawania uszkodzeń lub wypiętrzenia skał. Co więcej, przemieszczenie płyt może być nieznaczne i wynieść zaledwie kilka centymetrów, ale ilość uwolnionej w tym przypadku energii jest wystarczająca do poważnego zniszczenia na powierzchni. Ślady takich procesów na ziemi są bardzo widoczne. Mogą to być np. przemieszczenia jednej części pola względem drugiej, głębokie spękania i upadki.
Pod wodą
Przyczyny trzęsień ziemi na dnie oceanu są takie same jak na lądzie - ruchy płyt litosferycznych. Ich konsekwencje dla ludzi są nieco inne. Bardzo często przemieszczenie płyt oceanicznych powoduje tsunami. Fala, która powstała powyżej epicentrum, stopniowo nabiera wysokości i często osiąga dziesięć metrów w pobliżu wybrzeża, a czasem pięćdziesiąt.
Według statystyk ponad 80% tsunami uderzyło w wybrzeża Oceanu Spokojnego. Obecnie w strefach sejsmicznych działa wiele służb zajmujących się przewidywaniem występowania i propagacji destrukcyjnych fal oraz powiadamianiem ludności oniebezpieczeństwo. Jednak ludzie wciąż są słabo chronieni przed takimi klęskami żywiołowymi. Przykłady trzęsień ziemi i tsunami na początku naszego stulecia są kolejnym tego potwierdzeniem.
Wulkany
Jeśli chodzi o trzęsienia ziemi, w mojej głowie pojawiają się obrazy rozpalonej do czerwoności erupcji magmy. I nie jest to zaskakujące: dwa zjawiska naturalne są ze sobą powiązane. Trzęsienie ziemi może być spowodowane aktywnością wulkaniczną. Zawartość ognistych gór wywiera nacisk na powierzchnię ziemi. Podczas niekiedy dość długiego okresu przygotowań do erupcji dochodzi do okresowych eksplozji gazu i pary, które generują fale sejsmiczne. Nacisk na powierzchnię tworzy tzw. wstrząs wulkaniczny (drżenie). Jest to seria małych wstrząsów gruntowych.
Trzęsienia ziemi są spowodowane procesami zachodzącymi w głębinach zarówno aktywnych, jak i wygasłych wulkanów. W tym drugim przypadku są znakiem, że zamarznięta ognista góra może się jeszcze obudzić. Naukowcy zajmujący się wulkanami często wykorzystują mikrotrzęsienia ziemi do przewidywania erupcji.
W wielu przypadkach trudno jest jednoznacznie przypisać trzęsienie ziemi do grupy tektonicznej lub wulkanicznej. Oznaką tego ostatniego jest lokalizacja epicentrum w bezpośrednim sąsiedztwie wulkanu i stosunkowo niewielka wielkość.
Awarie
Trzęsienie ziemi może być również spowodowane zawaleniem się skały. upadaa osuwiska w górach powstają w wyniku różnych procesów zachodzących w jelitach i zjawisk naturalnych, a także działalności człowieka. Zagłębienia i jaskinie w ziemi mogą się zapadać i generować fale sejsmiczne. Zapadanie się skał ułatwia niedostateczny odpływ wody, który niszczy pozornie solidne konstrukcje. Upadek mógł być również spowodowany tektonicznym trzęsieniem ziemi. Zawalenie się imponującej masy powoduje jednocześnie niewielką aktywność sejsmiczną.
Dla takich trzęsień ziemi charakterystyczna jest niewielka siła. Z reguły objętość zawalonej skały nie wystarcza do wywołania znacznych wibracji. Czasami jednak tego typu trzęsienia ziemi powodują zauważalne szkody.
Klasyfikacja według głębokości występowania
Główne przyczyny trzęsień ziemi są związane, jak już wspomniano, z różnymi procesami zachodzącymi we wnętrzu planety. Jedna z opcji klasyfikacji takich zjawisk opiera się na głębokości ich pochodzenia. Trzęsienia ziemi dzielą się na trzy typy:
- Powierzchnia - źródło znajduje się na głębokości nie większej niż 100 km, około 51% trzęsień ziemi należy do tego typu.
- Pośredni - głębokość waha się od 100 do 300 km, na tym odcinku występuje 36% trzęsień ziemi.
- Głębokie skupienie - poniżej 300 km, ten typ odpowiada za około 13% takich katastrof.
Najważniejsze morskie trzęsienie ziemi trzeciego typu miało miejsce w Indonezji w 1996 roku. Jej centrum znajdowało się na głębokości ponad 600 km. To wydarzenie pozwoliło naukowcom „oświecić” wnętrzności planety na znaczną głębokość. W celu zbadania struktury podglebia wykorzystuje się prawie wszystkie trzęsienia ziemi o głębokim ognisku, które nie są niebezpieczne dla ludzi. Wiele danych na temat budowy Ziemi uzyskano w wyniku badania tak zwanej strefy Wadati-Benioffa, którą można przedstawić jako zakrzywioną pochyloną linię wskazującą miejsce, w którym jedna płyta tektoniczna przechodzi pod drugą.
Czynnik antropogeniczny
Natura trzęsień ziemi zmieniła się nieco od początku rozwoju ludzkiej wiedzy technicznej. Oprócz naturalnych przyczyn, które powodują wstrząsy i fale sejsmiczne, pojawiły się również sztuczne. Człowiek, opanowując przyrodę i jej zasoby, a także zwiększając moc techniczną, swoją działalnością może wywołać klęskę żywiołową. Przyczynami trzęsień ziemi są podziemne eksplozje, tworzenie dużych zbiorników, wydobycie dużych ilości ropy i gazu, co skutkuje powstaniem pod ziemią pustych przestrzeni.
Jednym z dość poważnych problemów w tym zakresie są trzęsienia ziemi wynikające z tworzenia i napełniania zbiorników. Ogromny pod względem objętości i masy słup wody wywiera nacisk na jelita i prowadzi do zmiany równowagi hydrostatycznej w skałach. Ponadto im wyższa utworzona tama, tym większe prawdopodobieństwo wystąpienia tzw. indukowanej aktywności sejsmicznej.
W miejscach, gdzie trzęsienia ziemi występują z przyczyn naturalnych, często działalność człowieka nakłada się na procesy tektoniczne i prowokuje występowanie naturalnychkatastrofy. Takie dane nakładają pewną odpowiedzialność na firmy zaangażowane w zagospodarowanie złóż ropy i gazu.
Konsekwencje
Silne trzęsienia ziemi powodują ogromne zniszczenia na rozległych obszarach. Katastrofalność konsekwencji maleje wraz z odległością od epicentrum. Najniebezpieczniejszymi skutkami zniszczenia są różne wypadki spowodowane przez człowieka. Zawalenie się lub deformacja branż związanych z niebezpiecznymi chemikaliami prowadzi do ich uwolnienia do środowiska. To samo można powiedzieć o cmentarzyskach i składowiskach odpadów radioaktywnych. Aktywność sejsmiczna może powodować skażenie rozległych obszarów.
Oprócz licznych zniszczeń w miastach, trzęsienia ziemi mają inne konsekwencje. Jak już wspomniano, fale sejsmiczne mogą powodować zawalenia, spływy błotne, powodzie i tsunami. Strefy trzęsień ziemi po katastrofie naturalnej często zmieniają się nie do poznania. Głębokie spękania i upadki, erozja gleby – te i inne „przekształcenia” krajobrazu prowadzą do znaczących zmian środowiskowych. Mogą doprowadzić do śmierci flory i fauny tego obszaru. Sprzyjają temu różne gazy i związki metali pochodzące z głębokich uskoków oraz po prostu niszczenie całych fragmentów habitatu.
Silne i słabe
Najbardziej imponujące zniszczenia pozostały po mega trzęsieniach ziemi. Charakteryzują się wielkością ponad 8,5. Takie katastrofy na szczęście zdarzają się niezwykle rzadko. W wyniku podobnych trzęsień ziemi w odległej przeszłości powstało kilka jeziori koryta rzeczne. Malowniczym przykładem „aktywności” klęski żywiołowej jest jezioro Gek-Gol w Azerbejdżanie.
Trzęsienia ziemi o mniejszej sile, prowadzące do poważnych wypadków i śmierci, nazywane są destrukcyjnymi i katastrofalnymi. Jednak słaba aktywność sejsmiczna może mieć imponujące konsekwencje. Takie trzęsienia ziemi powodują pękanie ścian, kołysanie się żyrandoli itp. iz reguły nie prowadzą do katastrofalnych konsekwencji. Największe zagrożenie stanowią w górach, gdzie mogą powodować poważne zawalenia i osuwiska. Lokalizacja źródeł takich trzęsień ziemi w pobliżu elektrowni wodnej lub elektrowni jądrowej może również spowodować katastrofę spowodowaną przez człowieka.
Słabe trzęsienia ziemi to ukryte zagrożenie. Z reguły bardzo trudno jest ustalić prawdopodobieństwo ich wystąpienia na ziemi, podczas gdy zjawiska o większej skali zawsze pozostawiają ślady identyfikacyjne. W związku z tym wszystkie obiekty przemysłowe i mieszkalne w pobliżu stref aktywnych sejsmicznie są zagrożone. Takie struktury obejmują na przykład wiele elektrowni jądrowych i elektrowni w Stanach Zjednoczonych, a także miejsca pochówku odpadów radioaktywnych i toksycznych.
Regiony po trzęsieniach ziemi
Nierównomierne rozmieszczenie stref niebezpiecznych sejsmicznie na mapie świata wiąże się również ze specyfiką przyczyn klęsk żywiołowych. Na Pacyfiku znajduje się pas sejsmiczny, z którym w taki czy inny sposób połączona jest imponująca część trzęsień ziemi. Obejmuje Indonezję, zachodnie wybrzeże Ameryki Środkowej i Południowej, Japonię, Islandię, Kamczatkę, Hawaje, Filipiny, Kuryle i Alaskę. drugaw zależności od stopnia aktywności pas jest euroazjatycki: Pireneje, Kaukaz, Tybet, Apeniny, Himalaje, Ałtaj, Pamiry i Bałkany.
Mapa trzęsienia ziemi jest pełna innych obszarów potencjalnego zagrożenia. Wszystkie one związane są z miejscami aktywności tektonicznej, gdzie istnieje duże prawdopodobieństwo kolizji płyt litosfery lub z wulkanami.
Mapa trzęsienia ziemi w Rosji jest również pełna wystarczającej liczby potencjalnych i aktywnych źródeł. Najbardziej niebezpieczne pod tym względem strefy to Kamczatka, Syberia Wschodnia, Kaukaz, Ałtaj, Sachalin i Wyspy Kurylskie. Najbardziej niszczycielskie trzęsienie ziemi ostatnich lat w naszym kraju miało miejsce na wyspie Sachalin w 1995 roku. Wtedy intensywność katastrofy wyniosła prawie osiem punktów. Katastrofa doprowadziła do zniszczenia dużej części Nieftegorska.
Ogromne niebezpieczeństwo katastrofy naturalnej i niemożność jej zapobieżenia zmusza naukowców na całym świecie do szczegółowego badania trzęsień ziemi: przyczyn i skutków, oznak "identyfikacji" i możliwości prognozowania. Co ciekawe, postęp technologiczny z jednej strony pomaga dokładniej przewidywać straszne wydarzenia, wyłapywać najdrobniejsze zmiany w procesach wewnętrznych Ziemi, a z drugiej staje się też źródłem dodatkowego niebezpieczeństwa: wypadków w elektrowniach wodnych i elektrownie jądrowe, wycieki ropy w niektórych miejscach są dodawane do pęknięć powierzchniowych, produkcja, straszne pożary na skalę w pracy. Samo trzęsienie ziemi jest zjawiskiem równie niejednoznacznym jak postęp naukowy i technologiczny: jest destrukcyjne i niebezpieczne, ale wskazuje, że planeta żyje. Według naukowców kompletneustanie aktywności wulkanicznej i trzęsienia ziemi będą oznaczać geologiczną śmierć planety. Zakończy się różnicowanie wnętrzności, wyczerpie się paliwo ogrzewające wnętrze Ziemi od kilku milionów lat. I nie jest jeszcze jasne, czy będzie miejsce dla ludzi na planecie bez trzęsień ziemi.
