Землетрясение
Землетрясе́ние — явление, при котором происходит сильное и неожиданное колебание земной поверхности в результате освобождения энергии, накопленной в земной коре[1]. Оно происходит из-за сдвига или извержения горных пород на глубине, что вызывает смещение земных слоев и вибрации земной поверхности. Эти вибрации передаются в виде сейсмических волн и могут приводить к разрушению зданий, дорог и инфраструктуры, а также к возникновению цунами или обвалам.
Описание
Верхняя жёсткая оболочка Земли представляет собой совокупность литосферных плит, находящихся в относительном движении со скоростями порядка нескольких сантиметров в год. Когда накопленная энергия достигает критического уровня, происходит ломка и освобождение энергии в виде землетрясения. При этом, энергия распространяется по земной поверхности в виде сейсмических волн, вызывая разрушения и движение грунта[2].
Изменение ландшафтных ситуаций может привести к полному исчезновению локальных экосистем. Этот процесс может быть вызван не только землетрясениями, но и другими опасными факторами, такими как смена водных режимов, утрата почвы и разрушение животного и растительного мира. Это может привести к утрате биоразнообразия и нарушению экологического равновесия.
Это связано с несколькими факторами. Во-первых, землетрясения могут вызывать горизонтальное и вертикальное смещение земной поверхности. В результате этого могут образовываться трещины и разломы, через которые воды накапливаются и создаются условия для наводнений. Кроме того, изменение рельефа может блокировать естественные стоки воды, что также может вызвать наводнения и образование водоёмов.
Второе опасное явление, связанное с изменением рельефа, — обвалы. При землетрясениях может происходить сход горных массивов или отдельных скал, что представляет угрозу для людей и животных, а также может блокировать дороги и коммуникации.
Третье явление — лавины. Изменение рельефа может привести к потере устойчивости снежного покрова в горных районах и спровоцировать затяжные лавины, которые могут уничтожить все на своем пути[3].
Сейсмические волны и их измерение
Измерение сейсмических волн позволяет учёным получить информацию о источнике события, его местоположении, магнитуде, глубине и других параметрах.
Сейсмические волны регистрируются с помощью сейсмографа. Он состоит из основного датчика (сейсмометра), который реагирует на сейсмические волны, и регистрирующего устройства, которое фиксирует и регистрирует эти колебания.
Сейсмические волны делятся на три основных типа: продольные (прямолинейные), поперечные (перпендикулярные) и поверхностные. Продольные волны распространяются, как звуковые волны, двигаясь вперед и назад в направлении распространения. Поперечные волны перемещаются, как волны на воде, двигаясь вверх и вниз. Поверхностные волны — возникают на границе двух различных сред. Поверхностные волны распространяются с небольшой скоростью и быстро затухают. Но при землетрясениях, особенно в эпицентре, они достигают большой амплитуды и причиняют большой вред.
Сейсмические волны измеряются с помощью определения времени между началом и концом волны (называемое периодом), а также амплитуды — максимального значения колебаний земли во время прохождения волны.
Измерение сейсмических волн позволяет учёным определить силу и местоположение землетрясения, исследовать структуру Земли, идентифицировать различные слои земной коры и мантии, а также прогнозировать возможные последствия сейсмических событий[3].
Виды землетрясений
Вулканические
Вулканические землетрясения происходят в результате деятельности вулканов. Они обусловлены множеством факторов, связанных с процессом извержения вулкана. Вулканические землетрясения возникают из-за перемещения магмы и расширения грунта внутри вулкана. Когда магма поднимается, она давит на поверхность Земли, вызывая её разрывы и перемещения. Это приводит к землетрясениям, которые могут иметь различную интенсивность — от мелких трясений до сильных толчков[4].
Вулканические землетрясения имеют свои особенности. Они обычно имеют более глубокий эпицентр, чем тектонические землетрясения, и могут быть более продолжительными. Также они могут сопровождаться выбросами пепла, лавы и газов.
Вулканические землетрясения могут быть опасными для людей и окружающей среды. Они могут вызывать разрушение сооружений, повреждение дорог, а также спровоцировать сходы лавы.
Техногенные
Техногенные землетрясения вызваны человеческой деятельностью. Они могут возникать в результате таких технологических процессов, как бурение и добыча нефти и газа, строительство подземных складов или туннелей, а также в результате ядерных испытаний или выбросов вредных веществ в глубокие подземные хранилища[5].
Техногенные землетрясения могут быть меньшей силы по сравнению с природными землетрясениями, но они всё равно способны вызывать разрушения и приводить к человеческим потерям.
Тектонические
Тектонические землетрясения вызваны движением тектонических плит или блоков земной коры. Землетрясения возникают, когда происходит резкое освобождение энергии, накопленной в районе деформации земной коры. Энергия освобождается в виде упругих волн, которые распространяются по земле и вызывают колебания и дрожание поверхности[4].
Обвальные
Обвальные землетрясения связаны с образованием подземных полостей, возникающих при неравномерном движении тектонических плит или соприкосновении нескольких разломов. Обвальные землетрясения происходят, когда разлом разрывается на большой площади. Такое явление может быть вызвано рядом факторов, включая натяжение на разломе. При этом верхний слой поверхности земли обрушивается вниз, вызывая небольшие сотрясения[6].
Моретрясения
Моретрясение, также известное как землетрясение в море или подводное землетрясение, является сейсмическим событием, которое происходит на дне океана или других водных поверхностей. Они образуются в результате плиточных тектонических движений, когда литосферные плиты сталкиваются, скользят или разделяются.
При моретрясениях происходит огромное освобождение энергии, которое вызывает передвижение воды, образуя цунами. Гигантские волны, которые распространяются по морю и достигают огромных размеров возле прибрежных земель[7].
Моретрясения могут вызывать разрушительные цунами, наводнения и сильные колебания земли. Они также могут повредить подводные инфраструктуры, такие как подводные кабели, нефтяные и газовые трубопроводы, а также тепловые и ядерные станции[8].
Прогнозирование
Существуют некоторые методы и инструменты, которые могут помочь оценить риски землетрясений в определённой области:
- Сейсмическая история: изучение прошлых землетрясений в регионе может помочь определить потенциальные места возникновения будущих землетрясений и их вероятные характеристики. А также определение отношения скоростей продольных и поперечных волн[9].
- Геодезические измерения: поиск деформаций земной поверхности с использованием геодезических методов может помочь определить изменения в напряжении и потенциальные зоны разломов. Геофизическими методами оценивается плотность, электропроводность, магнитная восприимчивость
- Учёт геологических данных: изучение структуры и состава скальной породы может помочь определить области с повышенным риском землетрясений.
- Геомеханические предвестники: связаны с деформацией горных пород, движением блоков в сейсмоактивных регионах. А также связаны с падением уровня грунтовых вод, появлением трещин и провалов на поверхности земли. Эти предвестники могут указывать на возможность возникновения землетрясения в будущем[9].
Важно отметить, что эти методы не могут предсказать точное время и место возникновения землетрясения, но могут помочь в оценке общего риска и разработке соответствующих мер предосторожности[2].
Измерение силы землетрясений
Шкала интенсивности землетрясения определяет силу землетрясения на местности. Существует несколько различных шкал, но наиболее часто используемые — это шкалы Меркалли и Рихтера.
Шкала интенсивности Меркалли
Эта шкала была разработана итальянским сейсмологом Джузеппе Меркалли и с тех пор была модифицирована и усовершенствована[10].
Она оценивает воздействие землетрясения на здания, ландшафт и людей. Шкала имеет 12 градаций, от I (слабое землетрясение, которое обычно не ощущается, но может быть зарегистрировано) до XII (разрушительное землетрясение, которое вызывает полное разрушение зданий и сильное повреждение инфраструктуры)[2].
Шкала магнитуд. Шкала Рихтера
Шкала магнитуд, также известная как шкала Рихтера, используется для измерения силы землетрясений. Она была разработана американским сейсмологом Чарльзом Ф. Рихтером в 1935 году. Шкала Рихтера основана на логарифмической функции и измеряет сейсмическую энергию, высвобождаемую во время землетрясения. Каждый уровень шкалы Рихтера величиной отличается в 10 раз[11].
Обычно шкала Рихтера предусматривает диапазон значений от 0 до 10, хотя землетрясения выше 9.0 встречаются крайне редко. Землетрясения с магнитудой менее 2.0 обычно не ощущаются людьми, а те, что достигают 7.0 и выше, могут приводить к серьёзным разрушениям и потере жизней. Самые слабые землетрясения с магнитудой 3.0 могут регистрировать только наиболее чувствительные сейсмографы[2].
Крупные землетрясения
- Землетрясение в Чили 1960 года — сильнейшее землетрясение в истории, достигнувшее магнитуды 8.8. Подземные толчки вызвали цунами, обрушившееся на побережье страны[12].
- Землетрясение на Аляске 1964 года — имело магнитуду 9,2. Это третье по силе землетрясение в современной истории.
- Землетрясение на острове Хонсю (Япония) 2011 года — имело магнитуду 9,0 и стало причиной цунами.
- Землетрясение в Суматре (Индонезия) 2004 года — имело магнитуду 9,3 и вызвало мощное цунами. Свыше 229 000 жертв[2].
- Землетрясение в Китае 2008 года — имело магнитуду 7,9. Более 87 000 жертв.
- Землетрясение в Камчатке (Россия) 1952 года — имело магнитуду 8,5 и было сильнейшим землетрясением на территории России и Евразии. Протяжённость разрыва около 500 км.
- Землетрясение в городе Хайчэн (Китай) 1970 года — имело магнитуду 7,0. Необычные явления побудили эвакуировать около 1 млн жителей за день до землетрясения. Около 10 000 жертв.
- Землетрясение в Перу 1970 года — имело магнитуду 7,9. Примерно 66 000 жертв[2].
Наиболее сильные землетрясения в России на 2021 год
Сильнейшее в 2021 году — Хубсугульское землетрясение с магнитудой 6.7 произошло в пограничной области Россия-Монголия 11 января. Землетрясение ощущалось в 157 населенных пунктах Российской Федерации, самые сильные сотрясения интенсивностью 6 — 7 баллов зафиксированы в поселке Монды (Республика Бурятия) на расстоянии 62 км, 6 баллов — в селе Орлик (Республика Бурятия).
Интенсивность сотрясений до 6 баллов в населенных пунктах России, кроме Хубсугульского землетрясения, была отмечена при землетрясении 11 апреля на юго-восточном побережье Камчатского полуострова. До 5 — 6 баллов интенсивность сотрясений достигала при землетрясении 18 апреля на острове Сахалин. Девять землетрясений ощущались на российской территории с максимальной интенсивностью 5 баллов: 16, 19 марта и 17 апреля на Камчатке; 2 марта на Южных Курильских островах; 3 мая и 22 августа в Бурятии; 15 декабря в Иркутской области; 28 июля в Дагестане; 20 октября в Чечне[13].
Цунами в Индонезии, 2004 год
Последствия землетрясения в Японии — произошёл разлом дороги
Примечания
- ↑ Землетрясение. Термины МЧС России. Дата обращения: 3 ноября 2023.
- ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 Землетрясение. Большая Российская Энциклопедия. Дата обращения: 4 ноября 2023.
- ↑ 3,0 3,1 Пушкарь В. С., Черепанова М. В. Экология: природные катастрофы и их экологические последствия / Майоров И. С.. — Владивосток: ВГУЭС, 2003. — С. 12,15, 16. — 84 с.
- ↑ 4,0 4,1 Рихтер Г. Ф. Элементарная сейсмология / Кейлис-Борока В. И., Ризниченко Ю. В.. — Москва: Издательство иностранной литературы, 1963. — С. 151—152, 180-181. — 670 с.
- ↑ Землетрясения. Открытый образовательный геологический ресурс. Дата обращения: 6 ноября 2023.
- ↑ Землетрясение. География. Дата обращения: 6 ноября 2023.
- ↑ Диденкулова И. И., Пелиновский Е. Н. Цунами. Большая Российская Энциклопедия. Дата обращения: 6 ноября 2023.
- ↑ Моретрясение. Словарь морских терминов. Дата обращения: 6 ноября 2023.
- ↑ 9,0 9,1 Богомолов Л. Н. Сычева Н. А. [https://elibrary.ru/item.asp?edn=nhwrtf Прогноз землетрясений в XXI веке: предыстория и концепции, предвестники и проблемы] // Геосистемы переходных зон : журнал. — 2022. — 28 августа (т. 6, № 3). — С. 145—182. — ISSN 2541-8912.
- ↑ Арефьев С. С., Татевосян Р. В. Макросейсмическая шкала. Большая российская энциклопедия (12 января 2023). Дата обращения: 11 ноября 2023.
- ↑ Рихтера шкала. Большая российская энциклопедия. Дата обращения: 11 ноября 2023.
- ↑ Смирнов В. М. Вариации ионосферы в период землетрясений по данным навигационных систем // Исследовано в России. — 2001. — С. 9.
- ↑ Маловичко А.А., Пойгина С.Г. Общие сведения о сейсмичности России // Землетрясения России в 2021 году : сайт. — 2023. — 18 апреля (т. 19). — С. 15. — ISSN = 1819-825X issn = 1819-825X.
Ссылки
Данная статья имеет статус «готовой». Это не говорит о качестве статьи, однако в ней уже в достаточной степени раскрыта основная тема. Если вы хотите улучшить статью — правьте смело!