Землетрясение

Что происходит при сильнейшем землетрясении

На поверхности земли видны волны, возникают новые геологические формации, водоемы, реки меняют русло. Люди и животные погибают.

Если землетрясение произошло в прибрежной зоне, часто возникает цунами. Может произойти общее понижение или повышение уровня земли.

Известные факты из истории:

1. Самое сильное землетрясение, зафиксированное сейсмологами, случилось в Чили в 1960 году, оно составило 9,5 баллов по шкале Рихтера. После этого пошло цунами высотой 10 метров. Волны пересекли Тихий океан и достигли берегов Японии. Погибло 6000 человек. Два миллиона человек остались без крова.
2. Больше всего жизней унесло китайское землетрясение в 1920 году. Возникали огромные трещины, которые поглощали целые деревни. 230000 человеческих жертв.

К сожалению, подобных природных катастроф случалось гораздо больше.

Сопутствующие явления.

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

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

Что делать при землетрясениях

По приблизительным подсчётам учёных число людей, которые погибли в мире из-за землетрясений за последние полтысячелетия, превышает пять миллионов человек. Половина из них приходится на Китай: он расположен в зоне сейсмической активности, а на его территории проживает большое число людей (в XVI ст. погибло 830 тыс. человек, в середине прошлого века – 240 тысяч).

Подобные катастрофические последствия можно было предотвратить, если бы защита от землетрясений была хорошо продумана на государственном уровне, а при конструировании зданий учитывалась возможность возникновения сильных подземных толчков: большинство людей погибло именно под обломками. Нередко люди, проживающие или пребывающие в сейсмически активной зоне, не имеют ни малейшего понятия о том, как именно нужно действовать в условиях чрезвычайной ситуации и каким способом можно спасти свою жизнь.

Если уйти из здания невозможно, а землетрясение уже началось, покидать его крайне опасно, поэтому нужно встать или в дверном проёме, или в углу возле несущей стены, или залезть под крепкий стол, защитив голову мягкой подушкой от предметов, которые могут упасть сверху. После того как толчки закончатся, здание нужно покинуть.

Полярный день1410652

Если во время начала землетрясений человек оказался на улице, нужно отойти от дома минимум на одну треть от его высоты и, избегая высоких зданий, оград и других построек, двигаться по направлению широких улиц или парков. Также необходимо держаться как можно дальше от оборванных электрических проводов промышленных предприятий, поскольку там могут храниться взрывоопасные материалы или ядовитые вещества.

А вот если первые подземные толчки застали человека, когда тот пребывал в автомобиле или общественном транспорте, нужно срочно покинуть транспортное средство. Если же машина находится на открытой местности, наоборот, остановить машину и переждать землетрясение.

Если же так получилось, что вас полностью завалило обломками, главное, не впадать в панику: человек может продержаться без еды и воды несколько дней и дождаться, пока его найдут. После катастрофических землетрясений работают спасатели со специально обученными собаками, а те способны учуять жизнь среди завалов и подать знак.

Шкала землетрясений по баллам

Интенсивность землетрясения измеряют по его последствиям и опросам очевидцев. В Японии используют 9-балльную классификацию, но в мире чаще применяют 12-балльную шкалу (в Америке – шкалу Меркалли, в России – MSK-64

, в Европе – EMS).

Список по баллам:

• 1 балл – люди практически не замечают;
• 2 балла – могут чувствоваться слабые колебания;
• 3 балла – раскачиваются подвешенные предметы, покачиваются круглые вещи. Считается слабым;
• 4 балла – умеренное. Хлопают двери, падают незакрепленные вещи, но на открытом пространстве в поле человек может его не заметить;
• 5 баллов – такое землетрясение чувствуют все: бьется посуда, падают шкафы, трескается штукатурка, на улице наклоняются столбы, деревья;
• 6 баллов – сильное, трескаются кирпичные дома, волнение почвы мешает ходьбе, трясутся деревья;
• 7 баллов – появляются трещины в земле, рушатся печные трубы, появляются оползни на склонах;
• 8 баллов – разрушается часть типовых строений, падают заводские трубы, меняется уровень воды в водоемах;
• 9 баллов – рвутся подземные коммуникации, многие дома полностью разрушаются;
• 10-12 баллов — здания разрушаются, меняется рельеф местности.

Характеристика явления

Землетрясе́ния — представляют собой подземные толчки и колебания земной поверхности. Наиболее опасные из них возникают из-за тектонических смещений и разрывов в земной коре или верхней части мантии Земли. Колебания от них в виде упругих сейсмических волн передаются на огромные расстояния, а вблизи от очагов землетрясений они становятся причиной разрушения зданий и гибели людей. Землетрясения и связанные с ними явления изучает специальная наука — сейсмология, которая ведёт исследования по следующим основным направлениям:
Изучение природы землетрясений, иными словами, ищет ответ на вопрос: почему, как и где они происходят.
Применение знаний о землетрясениях для защиты от них путём прогноза возможных в том или ином месте сейсмических ударов в целях строительства стойких к их воздействию конструкций и сооружений.
Изучение строения земных недр и разведка месторождений полезных ископаемых с использованием сейсмических волн от землетрясений и искусственных сейсмических источников.
Не существует точной статистики о количестве землетрясений, происходящих на Земле. Ежегодно приборами регистрируется более миллиона землетрясений. Рост количества пунктов наблюдений и совершенствование приборов для записи сейсмических колебаний позволили регистрировать с каждым десятилетием всё больше землетрясений происходящих в недрах планеты. Если в начале 1900-х годов регистрировалось около 40 землетрясений магнитуды 7 и выше, то к XXI веку местоположение и сила всех происходящих землетрясений такой магнитуды фиксировалась, и составила более 4000 событий за десятилетие. В зависимости от энергии землетрясений они условно подразделяются на сильные, слабые и микроземлетрясения. Термины «разрушительное» или «катастрофическое» используется по отношению к землетрясению любой энергии и природы, если оно сопровождалось разрушениями и гибелью людей.
Землетрясения наиболее известны по тем опустошениям, которые они способны произвести. Разрушения зданий и сооружений вызываются колебаниями почвы или гигантскими приливными волнами (цунами), возникающими при сейсмических смещениях на морском дне.
Большинство очагов землетрясений возникает близ поверхности Земли.
Землетрясения также могут быть вызваны обвалами и большими оползнями. Такие землетрясения называются обвальными, они имеют локальный характер и небольшую силу.
Вулканические землетрясения — разновидность землетрясений, при которых толчки возникают в результате высокого напряжения в недрах вулкана. Причина таких землетрясений — лава, вулканические газы. Землетрясения этого типа слабы, но продолжаются долго, многократно — недели и месяцы. Тем не менее, опасности для людей землетрясение этого вида не представляет. Кстати, землетрясение иногда является самым опасным стихийным бедствием наряду с извержением вулкана.

Причиной землетрясения является быстрое смещение участка литосферы (литосферных плит) как целого в момент релаксации (разрядки) упругой деформации напряжённых пород в очаге землетрясения. Большинство очагов землетрясений возникает близ поверхности Земли.

Согласно научной классификации, по глубине возникновения землетрясения делятся на 3 группы:

«нормальные» — 33—70 км,«промежуточные» — до 300 км,«глубокофокусные» — свыше 300 км.

Магнитуда и шкалы измерения землетрясений

Учёными не раз предпринимались попытки классифицировать землетрясения по степени и воздействия на земную поверхность. В 1883 году Д. Меркалли была разработана 12 балльная шкала силы землетрясений, оценивающая мощность толчков в данной точке, без учёта интенсивности в эпицентре. Одним баллом в ней характеризовались колебания, которые не заметны для людей, двенадцатью – катастрофические разрушения с изменением поверхности земли, смещениями вдоль трещин.

Позже, уже в 1935 году, американским сейсмологом Ч. Рихтером была представлена усовершенствованная шкала, основывающаяся на магнитудах. Магнитуда землетрясения – это показатель, характеризующий энергетическую силу сейсмических волн, которые вызывают колебания.  Данная величина является безразмерной и условной. Она определяется инструментальными наблюдениями сейсмических станций.

Диапазон шкалы Рихтера – от 1 до 9,5 единиц. Описание последствий колебаний различной силы с помощью шкалы магнитуд выглядит следующим образом:

• 2-3 – толчки слабые, почти не ощущаются;
• 4-5 – колебания могут привести к небольшим повреждениям, ощутимые;
• 6 – повреждения средней степени, ощущаются явно;
• 8,5 – максимальная зафиксированная сила землетрясения, катастрофические повреждения.

Обстановка в мире

Если посмотреть на карту мира, на которой точками отображена сейсмологическая активность, можно заметить одну закономерность. Это некие характерные линии, вдоль которых интенсивно фиксируются толчки. В этих зонах расположены тектонические границы земной коры. Как установила статистика, сильнейшие землетрясения, влекущие за собой наиболее разрушительные последствия стихийных бедствий, происходят из-за напряжения в очаге «притирания» тектонических плит.

Статистика землетрясений за 100 лет показывает, что только на континентальных тектонических плитах (не океанических) произошло порядка ста сейсмокатастроф, в которых погибло 1,4 млн. человек. Всего за этот период зафиксировано 130 сильных землетрясений.

В таблице указаны наиболее крупные известные сейсмокатастрофы начиная с XVI века:

Год	Место происшествия	Разрушения и жертвы
1556	Китай	Жертвами стали 830 тыс. человек. По нынешним оценкам землетрясению можно присвоить наивысший показатель – 12 баллов.
1755	Лиссабон (Португалия)	Город был полностью разрушен, погибло 100 тыс. жителей
1906	Сан-Франциско (США)	Уничтожена большая часть города, жертвами стали 1500 человек (7,8 балла)
1908	Мессина (Италия)	Разрушение унесло 87 тыс. человеческих жизней (магнитуда 7,5)
1948	Ашхабад (Туркмения)	Погибло 175 тыс. человек
1960	Чили	Самое крупное из зафиксированных в прошлом веке землетрясений. Его оценили в 9,5 баллов. Было разрушено три города. Жертвами стали порядка 10 тыс. жителей
1976	Тянь-Шань (Китай)	Магнитуда 8,2 балла. Погибло 242 тыс. человек
1988	Армения	Разрушено несколько городов и поселков. Зафиксировано более 25 тыс. жертв (7,3 балла)
1990	Иран	Погибло порядка 50 тыс. жителей (магнитуда 7,4)
2004	Индийский океан	Эпицентр землетрясения 9,3 балла находился на дне океана, образовавшееся цунами унесло жизни 250 тыс. жителей
2011	Япония	Подземный толчок магнитудой 9,1 стал причиной гибели более 15 тыс. человек и повлек колоссальные экономические и экологические последствия не только для Японии, но и для всего мира.

За 30 лет конца XX века в сейсмокатастрофах погибло порядка 1 млн. человек. Это примерно 33 тыс. в год. За последние 10 лет статистика землетрясений показывает увеличение среднегодовой цифры до 45 тыс. жертв.

Каждый день на планете происходят сотни неощутимых колебаний поверхности земли. Это далеко не всегда связано с движением земной коры. Действия человека: строительство, разработка ископаемых, взрывные работы – все они влекут за собой колебания, фиксируемые современными сейсмографами ежесекундно. Однако с 2009 года геологическая служба USGS, занимающаяся сбором данных по статистике землетрясений в мире, перестала учитывать толчки ниже 4,5 баллов.

Остров Крит

Остров находится в зоне тектонического разлома, поэтому повышенная сейсмологическая активность там – явление частое. Землетрясения на Крите по статистике не превышают 5 баллов. При такой силе нет никаких разрушительных последствий, а местные жители и вовсе не обращают на эту тряску внимания. На графике можно посмотреть количество зарегистрированных сейсмотолчков по месяцам магнитудой выше 1 балла. Можно увидеть, что за последние годы их интенсивность несколько возросла.

Землетрясения в Италии

Страна находится в зоне сейсмической активности на территории того же тектонического разлома, что и Греция. Статистика землетрясений в Италии за последние 5 лет показывает увеличение количества ежемесячных толчков с 700 до 2000. В августе 2021 года произошло сильное землетрясение магнитудой 6,2 балла. Тот день унес жизни 295 человек, более 400 получили ранения.

В январе 2021 года на территории Италии произошло еще одно землетрясение магнитудой меньше 6 баллов, пострадавших от разрушений почти нет. Однако толчок вызвал сход снежной лавины в провинции Пескара. Погребенным под ней оказался отель Rigopiano, погибли 30 человек.

Сейсмомонитор

Существуют ресурсы, где отображается статистика землетрясений в онлайн-режиме. Например, организация IRIS (США), занимающаяся сбором, систематизацией, изучением и распределением данных сейсмологии, представляет монитор такого вида:

На сайте доступна информация, отображающая наличие землетрясений на планете в данный момент. Здесь показана их магнитуда, имеются сведения за вчерашний день, а также события 2-недельной или 5-летней давности. Можно рассмотреть подробнее интересующие участки планеты, выбрав из списка соответствующую карту.

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.

Поврежденный город после землетрясения в провинции Сычуань (Китай)

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:

• 1 бал — Не ощущается. Отмечается только специальными приборами
• 2 бал — Очень слабое, отмечается только домашними животными и некоторыми людьми в верхних этажах зданий
• 3 бал — Слабое. Ощущается только внутри некоторых зданий, как сотрясение при езде на грузовике
• 4 бал — Умеренное. Слышны скрип половиц, балок, звон посуды, дрожание мебели. Внутри здания сотрясения ощущаются большинством людей
• 5 бал — Довольно сильное. В комнатах чувствуются толчки как от падения тяжелых предметов. Лопаются оконные стекла, качаются люстры и мебель
• 6 бал — Сильное. Качается тяжелая мебель, бьется посуда, с полок падают книги, разрушаются только очень ветхие дома
• 7 бал — Очень сильное. Разрушаются старые дома. В крепких зданиях появляются трещины, осыпается штукатурка. В реках и озерах мутнеет вода
• 8 бал — Разрушительное. Деревья сильно раскачиваются, ломаются прочные ограды. Разрушаются многие крепкие здания. На почве появляются трещины
• 9 бал — Опустошительное. Разрушаются прочные строения. Появляются значительные трещины на почве
• 10 бал — Уничтожающее. Разрушаются даже крепкие здания и мосты. Возникают оползни и обвалы, трещины и изгибы в почве
• 11 бал — Катастрофа. Разрушаются почти все каменные постройки, дороги, плотины, мосты. На поверхности земли образуются трещины со сдвигами
• 12 бал — Сильная катастрофа. Разрушаются все сооружения, опустошается вся местность. Изменяются русла рек

Что делать после землетрясения

• Если вы в здании то убедитесь, что у вас есть путь наружу.
• Убедитесь, что вы не ранены. При адреналине, которое вызовет у вас землетрясение, легко не заметить царапин и других травм. Осмотрите вокруг и убедитесь, что в мусоре или мебели нет людей, которые могут нуждаться в вашей помощи.
• Помните что толчки землетрясения могут быть повториться (это называется афтершок)! Они не такие сильные, как первоначальные, но могут истощить ослабленные здания и сооружения.
• Если вы живете недалеко от побережья и есть риск цунами — уходите на возвышенность.
• Если сможете, то постарайтесь помочь как можно больше и где сможете. Особенно потушить пожар. Спасатели прибывают не сразу и не везде, а за это время можно кого-либо спасти. Однако не подвергайте себя опасности.

Где на Земле чаще всего происходят землетрясения

Как глубоко в Земле происходят землетрясения? Большинство очагов землетрясений находятся в пределах нескольких десятков километров от поверхности. Землетрясения глубиной менее 70 км классифицируются как мелкофокусные (нормальные, очаг землетрясения на малой глубине). Землетрясения с глубиной очагов 70-300 км классифицируются как промежуточные, а те, что ниже 300 км, являются глубокофокусными. Мелкофокусные землетрясения происходят чаще, чем глубокофокусные. Около 75% общей энергии, выделяемой при землетрясениях, приходится на  мелкофокусные землетрясения. К сожалению, чем ближе к поверхности располагается очаг землетрясения, тем больший ущерб оно может нанести. Промежуточные и глубокофокусные землетрясения редко бывают разрушительными. Известно, что землетрясения не происходят ниже примерно 700 км. На больших глубинах породы очень горячие и находятся под высоким давлением, поэтому они деформируются, растекаясь, а не разрушаясь и разрываясь.

Происходят ли землетрясения повсюду или только в некоторых частях Земли? На рисунке 6 показано глобальное распределение землетрясений.

Рисунок 6 Данные о землетрясениях с 1960 года по настоящее время, полученные Международным сейсмологическим центром. Цветовая полоса показывает глубину очагов землетрясений.

Землетрясения в основном приурочены к определенным областям Земли, называемым сейсмическими зонами (происходит от греческого слова «seismos», означающего «сотрясение»). Большая часть остальной части Земли относительно свободна от землетрясений или, по крайней мере, там не происходят крупные землетрясения.

Однако даже в Великобритании наблюдалось несколько небольших землетрясений.

Самое крупное из зарегистрированных в Англии землетрясений (в 1931 году) обладало примерно в тысячу раз меньшей энергией, чем землетрясение в Сан-Франциско 1906 года. Это землетрясение 1931 года произошло под Северным морем, но ощущалось на большей части территории Великобритании. Два землетрясения чуть меньшего масштаба произошли в Дуврском проливе в 1382 и 1580 годах, причинив значительный ущерб Лондону, в результате последнего погибли два ученика в Ньюгейте. В 1863 году Чарльз Диккенс испытал потрясение, вызванное землетрясением в Херефорде, и был вынужден написать статью в «Таймс» с описанием его последствий.

Большинство землетрясений связано с определенными особенностями рельефа поверхности Земли – срединно-океаническими хребтами, океанскими впадинами и некоторыми горными поясами. Также можно видеть, что более глубокие землетрясения характерны для океанских впадин, в то время как мелкие землетрясения более типичны для срединно-океанических хребтов. Эта взаимосвязь между особенностями поверхности Земли и движением тектонических плит, которое вызывает землетрясения, может быть объяснено теорией тектоники плит.

Оценка по системе Рихтера

В 1935 году ученый Ч. Рихтер предположил, что магнитуда – это энергия сейсмических волн. На основе этого утверждения он разработал особую шкалу, по которой до сих пор проводят оценку сотрясательной активности.

Шкала магнитуд Рихтера характеризует величину энергии, выделяемой во время сейсмологической активности. В ней используется логарифмический масштаб, где каждое значение указывает на толчок в десять раз больше предыдущего. К примеру, если фиксируется землетрясение 4 балла, то явление вызовет в десять раз более сильное колебание, чем магнитуда 3 балла по этой же шкале.

По Рихтеру, сейсмологическая активность измеряется следующим образом:

• 1.0-2.0 – фиксируется приборами;
• 2.0-3.0 – слабые ощущения толчков;
• 3.0 – раскачиваются люстры в домах;
• 4-5 – толчки слабые, но могут вызывать незначительные разрушения;
• 6.0 – толчки, способные вызвать умеренные разрушения;
• 7 – трудно устоять на ногах, по стенам начинают идти трещины, лестничные пролеты могут разрушаться;
• 8.5 – очень сильные землетрясения, способные вызывать изменения рельефа.
• 9 – вызывает цунами, почва сильно трескается.
• 10 – глубина разлома сто и более километров.

Причины возникновения землетрясений

В зависимости от характера процессов, происходящих в очаге, в результате которых возникают колебания, учёные выделяют несколько видов землетрясений.

Тектонические землетрясения

Чаще всего землетрясения возникают вследствие сдвига тектонических плит, сопровождающегося движением горных пород с возникновением внутреннего напряжения. При накоплении значительного количества такой энергии, происходит деформация поверхности Земли – возникают трещины, вспучивания, проседает почва. Образуется ударная волна, вызывающая колебания земной поверхности, область распространения которой зависит от силы землетрясения и может достигать тысячи километров.

Вулканические землетрясения

Землетрясения такого типа являются слабыми, но продолжительными и многократными – вплоть до нескольких месяцев. Сами по себе опасности для людей они не представляют, но чаще всего являются предвестниками скорого извержения вулкана. Причины возникновения – резкое перемещение раскалённой лавы и давление на поверхность Земли газов. Это ведёт к накоплению напряжения в вулкане с последующим возникновением разрывов и сейсмических волн, которые ощущаются как толчки.

Обвальные землетрясения

Такие землетрясения происходят при обрушении больших масс верхнего слоя поверхности Земли в результате образования под землёй пустот, которые формируются под воздействием подземных рек и грунтовых вод. Колебания обычно несильные, волны распространяются на небольшие расстояния.

Искусственные и техногенные землетрясения

Подземные толчки могут быть вызваны не только естественными природными процессами. Спровоцировать колебания способен своей деятельностью и человек.

Техногенные землетрясения возникают в результате воздействия человека на природу при осуществлении каких-либо работ, связанных с ослаблением горных пород. Увеличение числа подземных толчков фиксируется в районах, где располагаются карьеры и шахты, а также добываются газ и нефть. К учащению колебаний ведёт также строительство водохранилищ, так как вода разрушительно воздействует на породы, и так подверженные высокому давлению из-за накопленной толщи воды.

Искусственное землетрясение может произойти, например, при сильных подземных или наземных взрывах, ядерных испытаниях.