Земетресенията са трусове и вибрации земната повърхност.
По-голямата част от Русия разрушителни земетресенияне заплашват - те се срещат главно в планински райони, където земната кора е по-подвижна и нестабилна, тъй като планинските вериги са млади образувания, следователно в такива райони антисеизмичното строителство е важно.
Разрушаването на сгради и конструкции се причинява както от земни вибрации, така и от
Получените вибрации се разпространяват в Земята и чрез основите се предават на конструкциите. Разрушителни игигантски приливни вълни (цунами), възникващи от сеизмични измествания на морското дъно.Опасни са и последствията от земетресенията - паника, пожари, прекъсване на транспортните връзки.
Всяка година на Земята се случват до сто хиляди земетресения, регистрирани от инструменти; От тях хората усещат около десет хиляди, като около сто земетресения водят до големи земетресения и средно едно земетресение на година е катастрофално.
Пример за тяхната възможна разрушителна сила е земетресението, станало в Япония на 1 септември 1923 г. Земетресението е обхванало площ от около 56 хиляди км². INв рамките на няколко секунди бяхаТокио, Йокохама, Йокосука и още 8 по-малки града са почти напълно унищожени. В Токио над 300 хиляди сгради (от един милион) бяха унищожени само от пожар; в Йокохама 11 хиляди сгради бяха унищожени от трусове и други 59 хиляди бяха изгорени. Други 11 града са по-малко засегнати.От 675 моста 360 са унищожени от пожар. Токио загуби всичките си каменни сгради; само хотел Imperial, построен година по-рано от известния Франк Лойд Райт, оцеля. Този хотел беше първата устойчива на земетресения каменна сграда в Япония.Официалният брой на загиналите е 174 хиляди, други 542 хиляди се водят за изчезнали, а над един милион са останали без дом. Общият брой на жертвите е около 4 милиона.Материалните щети, понесени от Япония от земетресението в Канто, се оценяват на 4,5 милиарда долара, което тогава възлизаше на два от годишните бюджети на страната.
Според научна класификацияСпоред дълбочината на възникване земетресенията се разделят на 3 групи: „нормални” - 33 - 70 км, „средни” - до 300 км, „дълбоко огнища” - над 300 км.
Последната група включва земетресението, което се случи на 24 май 2013 г. в Охотско море, когато сеизмичните вълни достигнаха много части на Русия, включително Москва. Дълбочината на това земетресение достигна 600 км.
ПРИЧИНИ ЗА ЗЕМЕТРЕСЕНИЯТА
Една от причините за земетресенията е бързото изместване на част от литосферата ( литосферни плочи) като цяло в момента на релаксация (отпускане) на еластична деформация на напрегнати скали в огнището на земетресението.
Повечето земетресения се случват близо до земната повърхност.
По време на земетресение възникват еластични вълни, наречени сеизмични вълни, в резултат на движението на скални частици. Те се разпространяват в повърхностните слоеве на Земята с огромна скорост: надлъжна - от 5 до 8 км/сек, напречна - от 3 до 5 км/сек.
Плъзгането на скалите по разлома първоначално се предотвратява чрез триене. В резултат на това енергията, предизвикваща движение, се натрупва под формата на еластични напрежения в скалите. Когато напрежението достигне критична точка, надвишаваща силата на триене, настъпва рязко разкъсване на скалите с взаимното им изместване; натрупаната енергия, когато се освободи, предизвиква вълнови трептения на земната повърхност - земетресения.
Земетресения могат да възникнат и когато скалите се компресират в гънки, когато големината на еластичното напрежение надвишава якостта на опън на скалите и те се разцепват, образувайки разлом.
Сеизмичните вълни, генерирани от земетресения, се разпространяват във всички посоки от източника като звукови вълни. Точката, в която започва движението на скалите, се нарича фокус, източник или хипоцентър, а точката на земната повърхност над източника се нарича епицентър на земетресението. Ударните вълни се разпространяват във всички посоки от източника, като се отдалечават от него, интензивността им намалява.
Сеизмичните вълни се делят на компресионни вълни и срязващи вълни.
Компресионните вълни или надлъжните сеизмични вълни причиняват вибрации на скалните частици, през които те преминават по посока на разпространение на вълната, причинявайки редуващи се области на компресия и разреждане в скалите. Скоростта на разпространение на компресионните вълни е 1,7 пъти по-голяма от скоростта на срязващите вълни, така че сеизмичните станции са първите, които ги регистрират. Компресионните вълни се наричат още първични вълни (P вълни). Скоростта на P-вълната е равна на скоростта на звука в съответната скала. При Честоти на P-вълните, по-голяма от 15 Hz, тези вълни могат да се възприемат от ухото като подземен тътен и тътен.
Срязващите вълни или сеизмичните напречни вълни карат скалните частици да вибрират перпендикулярно на посоката на разпространение на вълната. Срязващите вълни се наричат още вторични вълни (S вълни).
Има и трети вид еластични вълни - дълги или повърхностни вълни (L-вълни). Те са тези, които причиняват най-много разрушения.
Скоростите на сеизмичните вълни могат да достигнат 8 km/s.
Силата на земетресение, преживяно от дадена конструкция, зависи от разстоянието и дълбочината на източника, от геологията на района и хидрогеологията на строителната площадка.
ВЪЗДЕЙСТВИЕ НА СЕИЗМИЧНИТЕ ВЪЛНИ ВЪРХУ КОНСТРУКЦИИ
Последствията от земетресенията зависят от пространствената твърдост, размера, формата и теглото на сградите, както и от броя и характера на ударите. Хоризонталните компоненти на земните вибрации са най-опасни за сградите, тъй като по време на земетресение сградите действат като вертикална греда или плоча, закрепена конзолно в земята. Вертикалните сеизмични натоварвания, възникващи в зоната на епицентъра, са по-опасни за хоризонталните конструкции - подове, корнизи и др.
Степента на разрушение на сгради и конструкции в един сеизмичен район може да бъде различна поради различни структурни типове конструкции и различно качество на строителните материали(например, стрПри една и съща интензивност на земетресението някои сгради могат да претърпят повече щети от други, ако имат лоша адхезия на камък и хоросан), специфика на производството на трудаи естеството на основите (например на слаби основи винаги има повече разрушения, отколкото на силни).
ОЦЕНКА И ИЗМЕРВАНЕ НА СИЛА И ВЪЗДЕЙСТВИЕ НА ЗЕМЕТРЕСЕНИЯ
Скала за магнитуд (като скалата на Рихтер) и различни скали за интензитет се използват за оценка и сравняване на земетресения.
Магнитудната скала разграничава земетресенията по магнитуд, който е относителната енергийна характеристика на земетресението. Има няколко величини и съответно мащаби на величина: локална величина (ML); магнитуд, определен от повърхностни вълни (Ms); магнитуд на телесна вълна (mb); моментна величина (Mw).Най-популярната скала за оценка на земетресителната енергия е местната скала за магнитуд на Рихтер. В тази скала увеличението на магнитуда с единица съответства на 32-кратно увеличение на освободената сеизмична енергия.
Интензивност на земетресението(не могат да бъдат оценени по големина) се оценяват по щетите, които причиняват в населените места.
Интензитетът е качествена характеристика на земетресението и показва естеството и мащаба на въздействието на земетресението върху земната повърхност, върху хората, животните, както и върху естествените и изкуствените структури в района на земетресението. В света се използват няколко скали за интензитет: в Европа - Европейската макросеизмична скала (EMS), в Япония - скалата на Японската метеорологична агенция (Shindo), в САЩ и Русия - модифицираната скала на Меркали (MM):
1 точка (незабележима) - отбелязва се само със специални устройства
2 точки (много слаб) - забелязва се само от много чувствителни домашни любимци и някои хора на горните етажи на сградите
3 точки (слаби) - усеща се само в някои сгради, като удар от камион
4 бала (умерено) - земетресението се отбелязва от много хора; възможни вибрации на прозорци и врати;
5 точки (доста силно) - люлеене на висящи предмети, скърцане на подове, тракане на стъкло, разливане на вар;
6 точки (силни) - леки щети на сгради: тънки пукнатини в мазилка, пукнатини в печки и др.;
7 точки (много силни) - значителни щети на сгради; пукнатини в мазилка и отчупване на отделни парчета, тънки пукнатини в стени, повреди на комини; пукнатини във влажни почви;
8 точки (разрушителни) - разрушения в сгради: големи пукнатини в стените, падащи корнизи, комини. Свлачища и пукнатини с ширина до няколко сантиметра по планинските склонове;
9 точки (опустошително) - срутвания в някои сгради, срутване на стени, прегради, покриви. Свлачища, сипеи и свлачища в планините. Скоростта на разпространение на пукнатината може да достигне 2 cm/s;
10 точки (разрушителни) - срутвания в много сгради; в останалото - сериозни щети. Пукнатини в земята с ширина до 1 м, срутища, свлачища. Поради развалините на речните долини възникват езера;
11 точки (катастрофа) - множество пукнатини на повърхността на Земята, големи свлачища в планините. Общо разрушаване на сгради;
12 точки (тежка катастрофа) - промяна в релефа в големи размери. Огромни срутища и свлачища. Общо разрушаване на сгради и съоръжения.
Земетресения със сила от 6 точки или по-малко не причиняват опасни щети, но земетресения със сила от 10 точки или повече са толкова разрушителни, че не е възможно да им се противодейства с обичайните методи за повишаване на сеизмичната устойчивост и следователно в райони, където такива земетресения са вероятни, строителството обикновено не се извършва. Следователно сградите могат да бъдат защитени от земетресения с магнитуд 7-9. В райони със сеизмичност 9 бала изграждането на съоръжения от първа категория е съпроводено с допълнителни антисеизмични мерки.
Не без използването на материали от книгата на М. Бойко „Диагностика на повреди и методи за възстановяване на експлоатационните качества на сградите“ и wikipedia.org
Земетресение- Това са резки пулсови трусове на части от земната повърхност. Тези тремори могат да бъдат причинени поради различни причини, което позволява земетресенията да бъдат разделени на следните основни групи въз основа на техния произход:
- тектонски, причинени от освобождаването на енергия в резултат на деформация на скални слоеве;
- вулканични, свързани с движението на магма, експлозия и колапс на вулканични апарати;
- денудация, свързана с повърхностни процеси(големи свлачища, срутвания на сводове на карстови кухини);
- техногенни, свързани с човешката дейност (добив на нефт и газ, ядрени експлозии и др.).
Най-честите и силни земетресения са с тектонски произход. Напреженията, причинени от тектонични сили, се натрупват с течение на времето. След това, когато якостта на опън е превишена, настъпва разкъсване на скалата, придружено от освобождаване на енергия и деформация под формата на еластични вибрации (сеизмични вълни). Зоната вътре в Земята, където се образуват разломи и възникват сеизмични вълни, се нарича източник на земетресение; фокусът е зоната, където произхожда земетресението. По правило основният сеизмичен шок се предшества от предварителни по-слаби точки - форшокове (Английски “fore” - напред + “shock” - удар, тласък), свързани с началото на образуването на разлом. Тогава възниква основният сеизмичен шок и последващите вторични трусове. Вторични трусове- Това са подземни трусове след основния трус от същия район на източника. Броят на вторичните трусове и продължителността на тяхното възникване нараства с увеличаване на енергията на земетресението и намаляване на дълбочината на неговия източник и може да достигне няколко хиляди. Образуването им е свързано с появата на нови разломи в източника. По този начин земетресението обикновено се проявява като група от сеизмични трусове, състояща се от предни трусове, основният трус (най-силното земетресение в групата) и вторични трусове. Силата на земетресението се определя от обема на неговия източник: какъв повече обемфокус, толкова по-силно е земетресението.
Условният център на огнището на земетресението се нарича хипоцентър, или фокусземетресения. Обемът му може да бъде очертан от местоположението на хипоцентровете на вторичните трусове. Проекцията на хипоцентъра върху повърхността се нарича епицентърземетресения. В близост до епицентъра вибрациите на земната повърхност и свързаните с тях разрушения се проявяват с най-голяма сила. Районът, в който е настъпило земетресението с максимална сила, се нарича плейстосейстичен регион. Когато се отдалечите от епицентъра, интензивността на земетресението и степента на свързаните с него разрушения намаляват. Наричат се условни линии, свързващи територии с еднаква земетръсна интензивност изосеисти. Поради различни плътности и видове почви, изосеизмите се отклоняват от огнището на земетресението под формата на елипси или извити линии.
Въз основа на дълбочината на хипоцентрите земетресенията се разделят на плиткоогнищни (0-70 км от повърхността), средноогнищни (70-300 км) и дълбокофокусни (300-700 км). По-голямата част от земетресенията произхождат от източници на дълбочина 10-30 km, т.е. се отнася за дребнофокусен.
Записване и измерване на интензитета на земетресението
Всяка година на Земята се регистрират няколкостотин хиляди земетресения, някои от тях са разрушителни, други изобщо не се усещат от хората. Интензитетът на земетресението може да се оцени от две позиции: 1) външния ефект на земетресението и 2) измерване на физическия параметър на земетресението - магнитуд.
Определянето на външния ефект от земетресението се основава на определянето на неговия интензивност, което е мярка за силата на земното треперене. Определя се от степента на разрушение на сградите, естеството на промените в земната повърхност и усещанията, които хората изпитват по време на земетресения. Интензивността на земетресенията се измерва в точки.
Разработени са няколко скали за определяне на интензивността на земетресенията. Първият от тях е предложен през 1883-1884 г. M. Rossi и F. Forel, интензитетът в съответствие с тази скала се измерва в диапазона от 1 до 10 точки. По-късно, през 1902 г., в САЩ е разработена по-усъвършенствана 12-степенна скала, наречена скала на Меркали (на името на италианския вулканолог). Тази скала, леко модифицирана, в момента се използва широко от сеизмолозите в САЩ и редица други страни. У нас и някои европейски страни се използва 12-степенна международна скала за интензивност на земетресенията (MSK-64), наречена по първите букви на нейните автори (Медведев - Шионхойер - Карник).
| Точки | Критерии |
| ЕДНА ТОЧКА | Такова земетресение не се усеща от хората, с изключение на изолирани наблюдатели, разположени на особено чувствителни места и заемащи определени позиции. Трусовете се записват само от специални сеизмографи. |
| ДВЕ ТОЧКИ | Земетресението е много слабо. Вибрацията на земята се усеща от малко хора в покой, предимно в най-горните етажи на сгради, разположени в непосредствена близост до епицентъра. |
| ТРИ ТОЧКИ | Земетресението е слабо. Вибрации се усещат в стаите, предимно на горните етажи високи сгради. По време на това земетресение окачените предмети се люлеят, особено полилеите, отворените врати скърцат и се движат. Неподвижните автомобили започват леко да се люлеят на пружините си. Някои хора са в състояние да преценят продължителността на мозъчното сътресение. |
| ЧЕТИРИ ТОЧКИ | Умерено земетресение. Усеща се от много хора и особено тези, които са на закрито. Малко хора могат да усетят такова земетресение на открито и то само тези, които са в покой по това време. Някои хора се събуждат през нощта от такова земетресение. По време на земетресение висящи предмети се люлеят, стъкла тракат, врати се хлопват, съдове тракат, дървени стени, корнизи и тавани се пукат. Паркираните превозни средства се люлеят осезаемо на пружините си. |
| ПЕТ ТОЧКИ | Забележимо земетресение. Усещат го всички хора, където и да се намират. Всички спящи се събуждат. Вратите се люлеят на пантите си и се отварят спонтанно, капаците чукат, прозорците се хлопват и отварят. Течността в съдовете се люлее и понякога прелива. Някои съдове се чупят, прозорците се напукват, на места се появяват пукнатини в мазилката, мебелите се преобръщат. Часовникът с махало спира. Понякога се люлеят телеграфни стълбове, подпорни мачти, дървета и всякакви високи предмети. |
| ШЕСТ ТОЧКИ | Силно земетресение. Усеща се от всички хора. Много хора напускат помещенията уплашени. В момента на земните вибрации и след тях походката става нестабилна. Счупени прозорци и стъклария. Отделни предмети падат от масата. Снимките падат. Мебелите започват да се движат и преобръщат. По стените в тухлената зидария се появяват пукнатини. Дърветата и храстите се разклащат осезаемо. |
| СЕДЕМ ТОЧКИ | Много силно земетресение. Хората трудно се задържат на крака. Уплашени, те инстинктивно изтичат от помещенията. Висящите предмети се тресат. Счупване на мебели. Много сгради са силно повредени. Комините се откъсват на нивото на покрива. Руши се мазилка, недобре положени тухли, камъни, керемиди, корнизи и парапети, които не са специално укрепени. В земята се появяват значителни пукнатини. По скалисти и глинести склонове възникват свлачища и свлачища. Камбаните бият спонтанно. Водата в реките и откритите водоеми става мътна. Водата се пръска от басейните. Повредени са бетонни напоителни канали. |
| ОСЕМ ТОЧКИ | Разрушително земетресение. Типичните сгради получават значителни щети. Понякога те са частично унищожени. Рушат се порутени сгради. Панелите се отделят от рамките. Печки и фабрични комини, паметници, кули, колони и водни кули се люлеят и падат. Купчините се счупват. На дърветата се отчупват клони, появяват се пукнатини във влажна почва и на стръмни склонове. |
| ДЕВЕТ ТОЧКИ | Разрушително земетресение. Ефектът от подобно земетресение предизвиква паника. Къщите се разрушават. Язовирите и стените на резервоарите са сериозно повредени. Пукат подземни тръбопроводи. На земната повърхност се появяват значителни пукнатини. |
| ДЕСЕТ ТОЧКИ | Разрушително земетресение. Повечето от сградите са разрушени до основи. Някои добре изградени дървени сгради и мостове се срутват. Язовири, насипи и язовири търпят сериозни щети. На земната повърхност се появяват множество пукнатини, някои от които с ширина около 1 м. Възникват големи провали и големи свлачища. Водата изтича от канали, речни корита и езера. Пясъчните и глинести почви по плажовете и ниските райони започват да се движат. Релсите леко се огъват железници. Чупят се големи клони и дънери. |
| ЕДИНАДЕСЕТ ТОЧКИ | Катастрофално земетресение. Останали са само няколко особено здрави каменни сгради. Разрушават се язовири, насипи и мостове. На повърхността на земята се появяват широки пукнатини, които отиват дълбоко в дълбините. Подземните тръбопроводи напълно се провалят. Релсите на железниците се издуват силно. По склоновете се образуват големи свлачища. |
| ДВАНАДЕСЕТ ТОЧКИ | Силно катастрофално земетресение. Пълно унищожаване на сгради и съоръжения. Пейзажът се променя до неузнаваемост, скалните масиви се разместват, склоновете се свличат, появяват се големи провали. Повърхността на земята става вълниста. Образуват се водопади, появяват се нови езера, коритата на реките се променят. Растителността и животните загиват под свлачища и сипеи. Фрагменти от камъни и предмети летят високо във въздуха. |
В съответствие с тази скала земетресенията се делят на слаби - от 1 до 4 бала, силни - от 5 до 7 бала и най-силни - над 8 бала.
Оценката на интензитета на земетресенията, въпреки че се основава на качествена оценка на ефекта от земетресението (въздействието на земетресението върху повърхността), не позволява математически точно определениепараметри на земетресението.
През 1935 г. американският сеизмолог Чарлз Рихтер предлага по-обективна скала, базирана на измервания на магнитуд (тази скала по-късно става широко известна като скалата на Рихтер). величина (от лат. “magnitudo” – величина), според определението на К. Рихтер и Б. Гутенберг това е количество, представляващо десетичен логаритъммаксимална амплитуда на сеизмичната вълна (в хилядни от милиметъра), регистрирана от стандартен сеизмограф на разстояние 100 km от епицентъра на земетресението.
Въпреки че това определение не уточнява кой от съществуващи вълнитрябва да се вземе предвид, стана общоприето да се измерва максималната амплитуда на надлъжните вълни (за земетресения, чийто източник е разположен близо до повърхността, обикновено се измерва амплитудата на повърхностните вълни). Като цяло магнитудът характеризира степента на изместване на почвените частици по време на земетресения: колкото по-голяма е амплитудата, толкова по-голямо е изместването на частиците.
Скалата на Рихтер теоретично няма горна граница. Чувствителни уреди регистрират трусове с магнитуд 1,2, докато хората започват да усещат трусове едва с магнитуд 3 или 4. Най-мощните земетресения, станали през г. историческо време, достигна магнитуд 8,9 (прословутото земетресение в Лисабон през 1755 г.).
Съществува връзка между интензивността на земетресението в епицентъра (I 0), която се изразява в точки, и магнитуда на магнитуда (M), описан с формулите
I 0 = 1.7M-2.2И М = 0,610 +1,2.
Връзката между интензитета и магнитуда зависи от разстоянието между източника и точката на запис на земната повърхност. Колкото по-малка е дълбочината на източника, толкова по-голяма е интензивността на треперенето на повърхността при същата величина.
Следователно земетресения с еднакъв магнитуд могат да причинят различни щети на повърхността в зависимост от дълбочината на източника.
Земетресенията се регистрират в сеизмичните станции с помощта на специални инструменти - сеизмографи, които записват и най-малките вибрации на земята. Запис на вибрации се нарича сеизмограма. Сеизмограмите трябва да регистрират земните вибрации в две взаимно перпендикулярни посоки в хоризонталната равнина и вибрациите във вертикалната равнина, за което в сеизмографите са включени три записващи устройства (сеизмометри). Въз основа на определяне на разликата във времето за запис на различни видове сеизмични вълни и познаване на скоростта на тяхното разпространение е възможно да се определи позицията на хипоцентъра на земетресението. Точността на такива определения е доста висока, особено като се има предвид фактът, че днес има развита международна мрежа от сеизмични станции.
За да се характеризират земетресенията, тяхната енергия и ускорение по време на разклащане на земята също са важни.
Енергията, освободена по време на земетресение, може да се изчисли въз основа на стойността на магнитуда, като се използва формулата
log E = 11,5 M, където E е енергия, M е величина.
Големината на ускорението показва колко бързо се тресе земята. Ускоренията, получени от почвата, се предават на конструкции, които започват да се люлеят и срутват. За измерване на ускорението те използват показанията на специални устройства - акселерографи, които са оборудвани с модерни сеизмографи. Ускоренията в хоризонтална посока винаги са по-големи, отколкото във вертикална посока. Така най-високите регистрирани хоризонтални ускорения са 1.15g, а най-високите вертикални са до 0.7g. Ето защо хоризонталните трусове се считат за най-опасни.
Местоположение на сеизмично активни зони
По-голямата част от земетресенията са ограничени до тектонично активни зони земната корасвързани с границите на литосферните плочи. По този начин силно сеизмичен регион е рамката на Тихия океан, където океанската литосферна плоча се движи под континентални или по-древни океански плочи (процесът на избутване на океанската плоча се нарича субдукция). Зоната на подпъхване на плочата и нейното потапяне в мантията се проследява от позицията на огнищата на земетресението, записани до повърхността на долната мантия (670 km граница, свързана с увеличаване на плътността на материята) и понякога по-дълбоко. Тези зони се наричат сеизмофокални зони на Benioff. Друга зона на активна сеизмичност е свързана с алпийско-хималайския пояс, простиращ се от Гибралтар до Бирма. Този огромен нагънат пояс се е образувал в резултат на сблъсъка на континентални литосферни плочи. В рамките на този пояс огнищата на земетресенията са ограничени главно до земната кора (дълбочини до 40-50 км) и не образуват изразени сеизмофокални зони. Образуването им е свързано с процесите на струпване и разделяне на плочи от континентална литосфера, които се придвижват една върху друга. Източниците на земетресения също са ограничени до зони на раздалечаване и разцепване на плочи. Процесът на литосферно разпространение, придружен от образуването на нова океанска кора поради топенето на мантията, активно протича в зоните на средноокеанските хребети. Разтягане на континентални литосферни плочи (срещащи се например в източна Африкаили в района на езерото Байкал).
Земетресенията понякога достигат силни нива и все още не е възможно да се предвиди кога и къде ще се появят. Те караха човека да се чувства безпомощен толкова често, че започна постоянно да се страхува от земетресения. В много страни народната легенда ги свързва с яростта на гигантски чудовища, които държат Земята върху себе си.
Първите систематични и мистични идеи за земетресенията възникват в Гърция. Жителите му често стават свидетели на вулканични изригвания в Егейско море и страдат от земетресения, които се случват по бреговете Средиземно мореи понякога придружени от приливни вълни (цунами). Много древногръцки философи предлагат физически обяснения за тези природни явления. Например Страбон забеляза, че земетресенията се случват по-често на брега, отколкото далеч от морето. Той, подобно на Аристотел, вярва, че земетресенията се причиняват от силни подземни ветрове, които запалват запалими вещества.
В началото на този век на много места по света бяха създадени сеизмични станции. Те постоянно работят с чувствителни сеизмографи, които записват слаби сеизмични вълни, генерирани от далечни земетресения. Например земетресението в Сан Франциско от 1906 г. е ясно записано от десетки станции в редица страни извън Съединените щати, включително Япония, Италия и Германия.
Значението на тази световна мрежа от сеизмографи беше, че документирането на земетресения вече не се ограничаваше до истории за субективни усещания и визуално наблюдавани ефекти. Разработена е програма интернационална кооперация, който предвиждаше обмен на записи на земетресения, които биха помогнали за точното определяне на местоположението на огнищата. За първи път се появи статистика за времето на земетресенията и тяхното географско разпределение.
Думата "цунами" идва от японски език и означава "гигантска вълна в пристанището". Цунамито възниква на повърхността на океана в резултат на изригване на подводни вулкани или земетресения. Водни масизапочват да се люлеят и постепенно се стига до бавно, но носещо огромна енергия движение, което се разпространява от центъра във всички посоки. Дължина на вълната, т.е. разстоянието от една водна планина до друга е от 150 до 600 км. Докато сеизмичните вълни са дълбоко отдолу, тяхната височина не надвишава един метър и те са напълно безвредни. Чудовищната сила на цунамито се засича само край брега. Там вълните се забавят, водата се издига до невероятни височини; Колкото по-стръмен е брегът, толкова по-високи са вълните. Както при силен отлив, водата първо се отдръпва от брега, разкривайки дъното на цели километри. След това се връща отново след няколко минути. Височината на вълните може да достигне 60 метра, а те се втурват към брега със скорост 90 км/ч, помитайки всичко по пътя си.
IN допълнителна възможностза определяне с еднаква точност на местоположението на земетресения с умерена сила във всяка област на земната повърхност се увеличи значително в резултат на създаването - по инициатива на Съединените щати - на измервателен комплекс, наречен Световна стандартизирана сеизмографска мрежа ( WWWSSN - Световна стандартизирана сеизмографска мрежа).
Интензитетът на земетресението на повърхността на земята се измерва в точки. Страната ни е приела международната M8K-64 (скалата на Медведев, Шпонхойтер, Карник), според която земетресенията се разделят на 12 точки според силата на ударите на земната повърхност. Условно те могат да бъдат разделени на слаби (1-4 точки), силни (5-8 точки) и най-силни или разрушителни (8 точки и повече).
По време на земетресение с магнитуд 3, вибрациите се забелязват от малко хора и само на закрито; при 5 точки - висящи предмети се люлеят и всички в стаята забелязват трусовете; при 6 точки - щетите се появяват в сгради; с резултат 8 се появяват пукнатини в стените на сградите, корнизи и тръби се срутват; Земетресение с магнитуд 10 е придружено от общо разрушение на сгради и разрушаване на земната повърхност. В зависимост от силата на трусовете могат да бъдат разрушени цели села и градове.
1.2 Дълбочина на земетръсните източници
Земетресението е просто разтърсване на земята. Вълните, които причиняват земетресение, се наричат сеизмични вълни; Точно както звуковите вълни, излъчвани от гонг, когато бъде ударен, сеизмичните вълни също се излъчват от някакъв източник на енергия, разположен някъде в горните слоеве на Земята. Въпреки че източникът на естествени земетресения заема известен обем скала, често е удобно да се определи като точката, от която се излъчват сеизмичните вълни. Тази точка се нарича фокус на земетресението. При естествени земетресения той, разбира се, се намира на известна дълбочина под земната повърхност. При причинени от човека земетресения, като подземни ядрени експлозии, фокусът е близо до повърхността. Точката от земната повърхност, разположена непосредствено над огнището на земетресението, се нарича епицентър на земетресението.
Колко дълбоко в тялото на Земята са хипоцентровете на земетресението? Едно от първите изумителни открития, направени от сеизмолозите, беше, че въпреки че много земетресения се фокусират на малка дълбочина, в някои райони те са на стотици километри. Такива райони включват южноамериканските Анди, островите Тонга, Самоа, Новите Хебриди, Японско море, Индонезия, Антилските острови в Карибско море; Всички тези зони съдържат дълбоки океански ровове. Средно честотата на земетресенията тук рязко намалява на дълбочини над 200 km, но някои огнища достигат дори дълбочини от 700 km. Земетресенията, които се случват на дълбочина от 70 до 300 km, съвсем произволно се класифицират като междинни, а тези, които се случват на още по-големи дълбочини, се наричат дълбокофокусни. Земетресения със среден и дълбок фокус се случват и далеч от тихоокеанския регион: в Хиндукуш, Румъния, Егейско море и под територията на Испания.
Плиткофокусни трусове са тези, чиито огнища са разположени непосредствено под земната повърхност. Земетресенията с плитък фокус причиняват най-големи разрушения и техният принос е 3/4 от общото количество енергия, отделена в целия свят по време на земетресения. В Калифорния, например, всички известни досега земетресения са били с плитък фокус.
В повечето случаи след умерени или силни плитки земетресения в същия район се наблюдават множество земетресения с по-малък магнитуд в рамките на няколко часа или дори няколко месеца. Те се наричат вторични трусове и броят им при наистина силно земетресение понякога е изключително голям.
Някои земетресения се предшестват от предварителни трусове от същата зона на източника - форшокове; предполага се, че те могат да се използват за прогнозиране на основния шок.
1.3 Видове земетресения
Не толкова отдавна се смяташе, че причините за земетресенията ще бъдат скрити в мрака на неизвестното, тъй като те се случват на дълбочини, твърде далеч от сферата на човешкото наблюдение.
Днес можем да обясним природата на земетресенията и повечето от техните видими свойства от гледна точка на физическата теория. Според модерни възгледи, земетресенията отразяват процеса на постоянна геоложка трансформация на нашата планета. Нека сега разгледаме възприетата в наше време теория за произхода на земетресенията и как тя ни помага да разберем по-добре природата им и дори да ги предвидим.
Първата стъпка към приемането на нови възгледи е да се признае тясната връзка между местоположенията на тези области на земното кълбо, които са най-податливи на земетресения, и геологично нови и активни зони на Земята. Повечето земетресения се случват по границите на плочите: така че заключаваме, че същите глобални геоложки или тектонични сили, които създават планини, рифтови долини, средноокеански хребети и дълбоководни ровове, са същите сили, които са основната причина за големи земетресения. Природата на тези глобални сили засега не е напълно ясна, но няма съмнение, че появата им се дължи на температурни нееднородности в тялото на Земята - нееднородности, възникващи поради загубата на топлина чрез радиация в околното пространство, от едната страна от друга страна, и поради добавянето на топлина от разпадането на радиоактивни елементи, съдържащи се в скалите, от друга.
Полезно е да се въведе класификацията на земетресенията според начина на образуването им. Най-чести са тектонските земетресения. Те възникват, когато настъпи разкъсване на скалите под въздействието на определени геоложки сили. Тектонските земетресения са от голямо научно значение за разбирането на вътрешността на Земята и имат огромни практическо значениеза човешкото общество, тъй като представляват най-опасното природно явление.
Но земетресенията се случват и по други причини. Друг вид трусове съпътстват вулканичните изригвания. И в наше време много хора все още вярват, че земетресенията са свързани главно с вулканична дейност. Тази идея датира от древногръцките философи, които отбелязват широко разпространената поява на земетресения и вулкани в много райони на Средиземно море. Днес различаваме и вулканичните земетресения - тези, които се случват в комбинация с вулканична дейност, но смятаме, че както вулканичните изригвания, така и земетресенията са резултат от тектонични сили, действащи върху скалите, и не е задължително да се случват заедно.
Третата категория се формира от свлачищни земетресения. Това са малки земетресения, които се случват в райони, където има подземни кухини и шахти. Непосредствената причина за земните вибрации е срутването на покрива на мина или пещера. Често наблюдавана разновидност на това явление са така наречените „избухвания на скали“. Те се случват, когато напрежението около отвора на мина причини големи скални маси внезапно, експлозивно, да се отделят от лицето му, вълнуващи сеизмични вълни. Взривове на скали са наблюдавани например в Канада; Те са особено разпространени в Южна Африка.
Голям интерес представлява разнообразието от свлачищни земетресения, които понякога възникват при развитието на големи свлачища. Например, гигантско свлачище на река Мантаро в Перу на 25 април 1974 г. генерира сеизмични вълни, еквивалентни на умерено земетресение.
Последният тип земетресения са причинени от човека, причинени от човека експлозивни земетресения, които се случват по време на конвенционални или ядрени експлозии. Подземните ядрени експлозии, извършени през последните десетилетия на редица тестови площадки по целия свят, предизвикаха доста значителни земетресения. Когато ядрено устройство избухне в кладенец дълбоко под земята, огромно количество ядрена енергия. За милионни от секундата налягането там скача до стойности, хиляди пъти по-високи от атмосферното, а температурата на това място се повишава с милиони градуси. Околните скали се изпаряват, образувайки сферична кухина с диаметър много метри. Кухината расте, докато кипящата скала се изпарява от повърхността й, а скалите около кухината се пробиват от малки пукнатини под въздействието на ударната вълна.
Извън тази фрактурирана зона, чиито размери понякога се измерват в стотици метри, компресията в скалите води до появата на сеизмични вълни, разпространяващи се във всички посоки. Когато първата сеизмична компресионна вълна достигне повърхността, почвата се извива нагоре и ако енергията на вълната е достатъчно висока, повърхността и скалната основа могат да бъдат изхвърлени във въздуха, образувайки кратер. Ако дупката е дълбока, повърхността ще се напука леко и скалата ще се издигне за момент, само за да падне обратно върху долните слоеве.
Някои подземни ядрени експлозии бяха толкова мощни, че получените сеизмични вълни преминаха през вътрешността на Земята и бяха регистрирани в отдалечени сеизмични станции с амплитуда, еквивалентна на вълни от земетресения с магнитуд 7 по скалата на Рихтер. В някои случаи тези вълни са разтърсили сгради в отдалечени градове.
1.4 Признаци за предстоящо земетресение
На първо място, сеизмолозите се интересуват особено от предшестващите промени в скоростта на надлъжните сеизмични вълни, тъй като сеизмологичните станции са специално проектирани да маркират точно времето на пристигането на вълните.
Вторият параметър, който може да се използва за прогнозиране, е промените в нивото на земната повърхност, например наклона на земната повърхност в сеизмични райони.
Третият параметър е изпускането на инертен газ радон в атмосферата по протежение на зоните на активни разломи, особено от дълбоки кладенци.
Четвъртият параметър, който привлича голямо внимание, електропроводимост на скалите в зоната за подготовка на земетресението. От лабораторни експерименти, проведени върху скални проби, е известно, че електрическото съпротивление на наситена с вода скала, като гранит, се променя драстично, преди скалата да започне да се разпада под високо налягане.
Петият параметър са вариациите в нивото на сеизмичната активност. За този параметър има повече информация, отколкото за останалите четири, но получените досега резултати не позволяват да се направят категорични заключения. Регистрират се силни промени в нормалния фон на сеизмичната активност - обикновено увеличаване на честотата на слабите земетресения.
Нека да разгледаме тези пет етапа. Първият етап се състои от бавно натрупване на еластична деформация поради действието на основните тектонични сили. През този период всичко сеизмични параметрисе характеризира с нормални стойности. На втория етап се развиват пукнатини в коровите скали на разломните зони, което води до общо увеличаване на обема - до дилатация. Когато се отворят пукнатини, скоростта на надлъжните вълни, преминаващи през такава зона на надуване, намалява, повърхността се издига, освобождава се газ радон, електрическото съпротивление намалява и честотата на микроземетресенията, наблюдавани в тази област, може да се промени. На третия етап водата дифундира от околните скали в пори и микропукнатини, което създава условия на нестабилност. Тъй като пукнатините се пълнят с вода, скоростта преминава тази област P-вълните започват да се увеличават отново, издигането на повърхността на почвата спира, освобождаването на радон от свежи пукнатини избледнява и електрическото съпротивление продължава да намалява. Четвъртият етап съответства на момента на самото земетресение, след което веднага започва петият етап, когато в района възникват множество вторични трусове.
1.2. Земетресение
Те са най-опасното проявление на геоложките процеси. Това е внезапното освобождаване на потенциална енергия от земните недра под формата на надлъжни и напречни вълни. През историческия период, т.е. През последните 4 хиляди години земетресенията, според непълни данни, са убили около 13 милиона души. Само по време на едно земетресение в Китай през 1976 г., според различни източници, са загинали от 240 хиляди до 650 хиляди души и са били ранени повече от 700 хиляди души.
Според генезиса си природните земетресения се делят на тектонски, вулканични и екзогенни. Най-разрушителните са тектонските, причинени от бързото изместване на крилата на тектонските разломи.
Силата на земетресението зависи от количеството енергия, освободена в зоната на източника, характеризираща се с магнитуд (условна енергийна характеристика) и дълбочина на източника. Интензитетът е качествен показател за последствията, включително степента на щетите, броя на жертвите и степента, в която хората възприемат последствията от земетресението.
За определяне на интензитета на повърхностните вибрации в епицентъра се използва 12-степенна скала за сила на земетресение, базирана на степента на разрушение на сградите. По-широко използвана е магнитудната скала, която неправилно се нарича точки. Той е предложен от C. Richter и съответства на относителното количество енергия, освободено в източника на земетресението. Най-мощните земетресения се характеризират с магнитуд (М) от 6 до 8,9. Магнитуд 6 съответства на земетресение с магнитуд 8, земетресение с магнитуд M = 7 -9-10, а земетресение с магнитуд M > 8-11 -12.
Трябва да се отбележи, че оценката на земетресенията по магнитуд е по-обективна, отколкото в точки, тъй като степента на разрушение на сградите зависи не само от количеството освободена енергия, но и от други фактори, по-специално от качеството на сградите и използване на антисеизмична строителна технология, дълбочина на източника, водонаситеност на планински породи и др.
Земетресенията се изразяват в множество удари, насочени нагоре от източника, от които само един или няколко са основните и най-разрушителните. Основният трус се предшества от форшокове и е последван от повторни трусове - вторични трусове.
До 80% от земетресенията се случват в земната кора, като много от тях имат огнища, разположени на дълбочина 8 - 20 км. Максималната дълбочина на огнището на земетресението се намира приблизително на границата на долната и горната мантия (620-720 km).
Повечето от големите земетресения са ограничени до Алпийско-Хималайския регион и Тихоокеанския огнен пръстен (фиг. 8.5). Първият включва нагънати планински структури на Северна Африка, Апенините, Алпите, Карпатите, Крим, Кавказ и планински структури на Балканския полуостров. Мала и Средна Азия, Иран, Афганистан, Памир, Хималаите и Бирма. Тихоокеанският огнен пръстен включва Алеутските острови, Камчатка и Сахалин. Курилски хребет. Японски острови, планински структури Югоизточна Азия. Централна Америка. Андите и Кордилерите. В изброените райони се случват най-мощните земетресения, обикновено надхвърлящи 9-10 бала. Повече от половината население на Япония, една трета от населението на Китай, една седма от населението на Съединените щати и една стотна от населението на Русия живеят в земетръсни райони.
Земетресенията са комплексно бедствие с преки и непреки вторични щети в резултат на лавини и свлачища, кални потоци, цунами и пожари. Освен това, в материално отношение, щетите, дължащи се на свързани природни бедствия, често надхвърлят първичните щети.
Размерът на щетите, причинени от земетресения, зависи от силата на сеизмичните вълни, достигащи земната повърхност, честотата, продължителността на сеизмичните вибрации, конструктивните характеристики на сградите и състоянието на фундаментната почва. Общите щети от разрушените сгради по време на земетресението в Каракас през 1967 г. надхвърлиха 100 милиона долара и убиха 205 души. По време на земетресението в Ашхабад през 1948 г. градът е почти напълно разрушен, а броят на жертвите може да надхвърли 125 хиляди души. Едно от най-тежките социално-икономически последствия е земетресението в Спитак на 7 декември 1988 г. Броят на жертвите надхвърли 25 хиляди души, а загубите възлизат на около 8 милиарда долара.
Силните земетресения водят до сериозни промени в природната среда. Релефът на земната повърхност, конфигурацията на водосборите и планинските вериги се променят, появяват се нови крайбрежни и подводни равнини, грабени и хорстове, канавки и пукнатини, по които се движат блокове от земната кора, образувайки разломи и обратни разломи.
По време на едно от най-мощните земетресения в Гоби-Алтай в историята на човечеството, земетресението с магнитуд 12 по Рихтер през 1957 г., хребетът Гурван-Сойхан с височина до 4000 м и дължина 257 км беше издигнат и изместен на изток. Образуваха се многобройни разломи, по-специално грабени с ширина 800 m и дължина до 3,5 km, дълги тектонски канавки с пропуски до 19 m, а вододелният участък на град Битут, дълъг 3 km и дълъг 1,1 km, спадна с 328 м. На северния склон на хребета Хамар-Дабан заострените върхове на планините бяха откъснати и хвърлени в долината. Те се сляха заедно под формата на пресечени конуси, образувайки вододел с плосък връх.
Последствията от земетресенията са особено катастрофални, когато те провокират външни гравитационни процеси - свлачища, каменопади, свлачища и кални потоци.
Земетресенията, поради мигновеното си действие, причиняват тежки разрушения и водят до големи жертви. Продължителността на основния шок, характеризиращ се с най-голям магнитуд, рядко надвишава една минута. Това бедствие изненадва хората. Повтарящите се трусове - вторични трусове - се случват за дълъг период от време и населението има време да се подготви за тях.
Въпреки широкомащабната изследователска работа по прогнозиране на земетресения, все още не е предложена истинска методология за прогнозиране. По принцип е възможно да се предвиди настъпването на земетресение, тъй като след подходящи изследвания се съставят специални сеизмично-геоложки карти, но да се каже точно на кое конкретно място и кога може да се случи земетресение е изключително трудно и днес е почти невъзможно.
Въз основа на невъзможността на сегашното ниво на развитие на науката и нейното техническо оборудване да прогнозират и предотвратяват разрушителни земетресения, голямо значениепридобива обучение на населението за поведение в земетръсни райони и сеизмично строителство в тези райони. Комплексът от антисеизмични мерки включва създаването на стоманобетонни сеизмични пояси, намаляване на теглото на покрива и междуетажните тавани и премахване на изпъкнали тежки части - корнизи, балкони, лоджии.
Теоретичен тур
Упражнение 1.
Пожарна безопасност. Дайте определение.
Задача 2.
Назовете причините за пожарите в ежедневието.
Задача 3.
Какво включва културата на безопасно поведение на пътя?
Задача 4.
Какво представляват пътните знаци?
Задача 5.
Определете природно бедствие.
Задача 6.
Посочете основните източници на замърсяване на въздуха
Задача 7.
Определете злополука
Задача 8.
Какви обекти се класифицират като радиационно опасни обекти?
Задача 9
1. Какъв сигнал за гражданска защита означава вой на сирена, периодични звукови сигнали на предприятия и превозни средства?
1. Радиационна опасност
2. Внимание на всички
3. Предупреждение за въздушно нападение
2. Масовите болести по растенията се наричат
1. Епидемия
2. Епизоотични
3.Епифитотия
3. Геоложките природни феномени са
1. Природни явления, възникващи в биосферата (свлачище, земетресение, срутване)
2. Природни явления, образувани в хидросферата (вулканично изригване, цунами, мъгла)
3. Природни явления, образувани в литосферата (земетресения, свлачища, свлачища)
4. Мястото на разрушаване на скалата се нарича
1.Хипоцентър
2.Магнитуд
3.Епицентър
5. Ударът, предхождащ основния сеизмичен шок на земетресението.
2.Вторичен шок
3.Моношок
6. Колективните средства за защита включват:
1. Укрития и противорадиационни укрития;
2. Противогази и респиратори;
3. Защита на кожата и респиратори за всички служители на предприятието.
7. Вулканите, които не проявяват вулканична активност, се наричат:
1.Текущи
2.Дрема
3. Погасени
8. Заплахата за сигурността е-
1. Изключително необичайна и сложна опасна ситуация, на ръба на инцидент.
2. Съвкупност от фактори, създаващи опасност за жизнените интереси на личността, обществото и държавата.
3. Извънредни ситуации от техногенен, природен и социален характер
9. Какви видове пожари е забранено да се гаси с пожарогасител с пяна?
1. Електроинсталации, ел. инсталации
2. дървени сгради
3. Боклук, хартия
10. Зона с ниско налягане в атмосферата е:
2. Циклон
3. Антициклон
11. Целта на йодната профилактика е да предотврати:
1. Появата на лъчева болест;
2. Вътрешно облъчване;
3. Лезии на щитовидната жлеза
12. При инцидент с изтичане на амоняк решавате да използвате памучно-марлена превръзка като лично предпазно средство. С какъв разтвор трябва да се намокри? Назовете верния отговор:
1. 2% разтвор амоняк;
2. 2% разтвор на оцетна или лимонена киселина;
3. 2% разтвор на сода.
13. Нарича се краткотрайно усилване на скоростта на вятъра до 20-30 m/s
1.Ураган
3. Шквал
14. По време на авария в химически опасно съоръжение е възникнало изтичане на хлор. Може да се окажете в заразена зона, живеейки на четвъртия етаж на девететажна сграда. Какво ще направиш?
1. Подслонете се в мазето на сградата
2. Отидете до последния етаж
3. Напуснете апартамента си и слезте на първия етаж
15. RSChS е създаден с цел:
1. Прогнозиране на извънредни ситуации на територията Руска федерацияи организиране на аварийно-спасителни и други неотложни работи;
2. Обединяване на усилията на органите, организациите и предприятията, техните сили и средства в областта на предотвратяването и ликвидирането на извънредни ситуации;
3. Осигуряване на приоритетно поддържане на живота на населението, засегнато от извънредни ситуации на територията на Руската федерация.
16. Морените са...
1. Ледникови отлагания
2. Втвърдена лава
3. Понори
17. Кои брегове на Русия са най-податливи на въздействието на цунами?
1. Черноморското крайбрежие на Северен Кавказ
2. Крайбрежието на Камчатка, Сахалин и Курилските острови
3. Крайбрежие на Северния ледовит океан
18. Основният източник на енергия за хората е:
1. Витамини
2. Въглехидрати
19. Инфекциозни заболяваниясред хората, които излизат извън границите на една държава, се наричат:
1. Епидемичен взрив
2. Епидемия
3.Пандемия
20. Инфекциозно заболяване, характеризиращо се с увреждане на дебелото черво поради интоксикация, се нарича:
1. Хепатит
2.Дизентерия
