Что такое землетрясение, из-за чего происходит?

Географическое распространение землетрясений

Большинство землетрясений сосредоточено в двух протяженных, узких зонах. Одна из них обрамляет Тихий океан, а вторая тянется от Азорских о-вов на восток до Юго-Восточной Азии.

Тихоокеанская сейсмическая зона проходит вдоль западного побережья Южной Америки. В Центральной Америке она разделяется на две ветви, одна из которых следует вдоль островной дуги Вест-Индии, а другая продолжается на север, расширяясь в пределах США, до западных хребтов Скалистых гор. Далее эта зона проходит через Алеутские о-ва до Камчатки и затем через Японские о-ва, Филиппины, Новую Гвинею и острова юго-западной части Тихого океана к Новой Зеландии и Антарктике.

Вторая зона от Азорских о-вов простирается на восток через Альпы и Турцию. На юге Азии она расширяется, а затем сужается и меняет направление на меридиональное, следует через территорию Мьянмы, острова Суматра и Ява и соединяется с циркумтихоокеанской зоной в районе Новой Гвинеи.

Выделяется также зона меньшего размера в центральной части Атлантического океана, следующая вдоль Срединно-Атлантического хребта.

Существует ряд районов, где землетрясения происходят довольно часто. К ним относятся Восточная Африка, Индийский океан и в Северной Америке долина р.Св. Лаврентия и северо-восток США.

Иногда в районах, которые принято считать неактивными, происходят сильные землетрясения, как, например, в Чарлстоне (шт. Южная Каролина) в 1886.

По сравнению с мелкофокусными глубокофокусные землетрясения имеют более ограниченное распространение. Они не были зарегистрированы в пределах Тихоокеанской зоны от южной Мексики до Алеутских о-вов, а в Средиземноморской зоне — к западу от Карпат. Глубокофокусные землетрясения характерны для западной окраины Тихого океана, Юго-Восточной Азии и западного побережья Южной Америки. Зона с глубокофокусными очагами обычно располагается вдоль зоны мелкофокусных землетрясений со стороны материка.

Из-за чего происходят землетрясения?

Наиболее частой причиной землетрясения является тектонический сдвиг в глубине земной коры. Дело в том, что поверхность Земли не является неподвижной, в ней постоянно происходят различные процессы, особенно заметные в районах так называемых тектонических разломов. В этих местах горные породы сдвигаются относительно друг друга, и скольжение огромных масс вызывает внутренние напряжения. Когда энергия такого напряжения накапливается, происходит деформация пород, которая сопровождается либо образованием трещины, либо наоборот – сжатием и вспучиванием в месте разлома. Ударная волна, образующаяся вследствие этого процесса, распространяется порой на сотни и даже тысячи километров, вызывая колебания земной поверхности. Ученые выделяют сейсмические волны двух типов: сдвига и сжатия.

Иногда землетрясения вызывают другие факторы:

– вулканическая деятельность: вследствие извержения вулкана, либо излива лавы во внутренних полостях земной коры образуются сейсмические волны, оущаемые как подземные толчки;

– обвальные землетрясения: из-за обвала большой массы горной породы образуется ударная волна, которая ощущается на некотором расстоянии от места обвала;

– искусственные землетрясения вызываются деятельностью человека: сильными подземными взрывами, например, в ходе горнодобывающих работ или ядерных испытаний, строительством плотин и водохранилищ, перераспределяющих давление воды на горные породы и др.

Кашмир, Пакистан, 8 октября 2005 г.

Начало стихийного бедствия – 8 часов 50 минут утра по местному времени. Эпицентр стихийного бедствия пришелся на подконтрольный правительству Пакистана район Кашмира.

Причина происшедшего была в движении Индийской и Евразийской тектонических плит, что привело к возникновению гигантского разлома в земной коре, длина которого составила свыше 100 километров. Вдоль него оказались сметены с лица земли практически все постройки.

Данные, полученные в результате спутникового наблюдения, показали, что после землетрясения увеличилась высота некоторых гималайских гор.

Это землетрясение признано самым тяжёлым в Азии за последние сто лет. Число жертв по официальным данным составило свыше 150 000 человек. Полностью разрушено 32 000 домов, без крова остались свыше 4 000 000 жителей. Общий финансовый ущерб, понесённый Пакистаном, составил свыше 12 000 000 000 долларов.

Землетрясение

В декабре 1988
г. мир потрясла трагедия Армении. Здесь произошло крупнейшее за последние сто
лет землетрясение. Были разрушены города Ленинакан, Кировакан, Спитак, многие
села. Погибли десятки тысяч человек. Может ли беда быть большей, если нет
войны, чем подобная мгновенная катастрофа?

Страшнее всего
именно то, что за считанные секунды разрушаются целые города и гибнет много
людей. Два-три толчка откуда-то из земных глубин, а потом снова все спокойно,
сияет солнце на безоблачном небе, как будто бы ничего и не произошло. А город
лежит в развалинах и под обломками — люди, которых надо срочно спасать…
Каждый год на Земле происходит несколько сотен тысяч землетрясений. Не все они,
конечно, одинаковой силы, но каждое из них регистрируется сейсмическими
станциями, специально следящими за сотрясениями почвы.

Немало
землетрясений огромной разрушительной силы было на Земле. В 1908 г. на острове
Сицилия был полностью разрушен город Мессина, погибли больше 100 тыс. человек.
В 1923 г. от подземных толчков и океанской волны, поднявшейся на высоту 10 м,
пострадала столица Японии Токио. Погибли 150 тыс. жителей. Сильнейшее
землетрясение в 1927 г. в Крыму разрушило курортный город Ялту. 5 октября 1948
г. произошла трагедия в Ашхабаде. За 20 секунд была уничтожена большая часть
города. В 1966 г. землетрясение причинило большой ущерб крупнейшему городу
Средней Азии — Ташкенту. Тогда на помощь ему пришла вся страна: прибыли лучшие
строители, поезда доставили стройматериалы, оборудование, технику. Город был
восстановлен. Он стал более красивым и благоустроенным, чем был. Его новые
высотные дома построены с устойчивым каркасом. Сейсмическая опасность (от
греческого слова «сейсмос» — «землетрясение») обычно существует в горных
районах, и там нужно вести специальное строительство. В 1985 г. произошло
сильнейшее землетрясение в Мексике. Здесь была разрушена треть домов столицы
страны Мехико. Погибли 3 тыс. человек.

Сила
землетрясения определяется в баллах. Самое сильное, когда рушатся все строения
и образуются широкие трещины в земле, — 12 баллов. Но очень опасные и те, сила
которых 10, 9, 8 баллов. Именно в 9 баллов и более оценивались Ашхабадское,
Ташкентское и Мексиканское землетрясения. Самое глубинное землетрясение
произошло 29 июня 1934 г. под островом Флорес, в районе Зондских островов
(Тихий океан), — на глубине 720 км. В Европе подобное землетрясение случилось
24 марта 1954 г. в Южной Испании. Его глубина — 655 км.

Такие
землетрясения очень редки. Чаще всего очаг находить на глубине 5—10 км, а особо
разрушительные землетрясения происходят на расстоянии 10— 30 км ниже
поверхности Земли. В тайну возникновения землетрясения ученые проникают,
исследуя упругие волны в земной коре. Они распространяются во все стороны от
того места, где происходит выделение энергии, вызывающей разрушения на
поверхности Земли. Эту энергию и переносят сейсмические волны. Их источник
называют очагом землетрясения. Он обычно находится на глубине 20—30 км. Там
происходят перемещения огромных масс земной коры, которые ворочаются, как бы
укладываясь поудобнее. Энергия передается наверх и достигает земной
поверхности.

Если очаг
землетрясения располагается под дном океана, он возбуждает волну цунами. В
переводе с японского это слово означает «большая волна в гавани». В открытом
океане она почти незаметна, но с уменьшением глубин быстро растет и
обрушивается на берег стеной воды высотой до 10—20 м. Особенно часто волны
цунами бушуют на островах Тихого океана и его западном побережье. Ученые установили,
что земная кора определенным образом реагирует на готовящиеся в недрах
перевороты. Изменяются некоторые ее физические и химические свойства. Например,
иным становится химический состав воды в глубинных источниках. Это — химические
предвестники стихийного бедствия. Изменяется также электрическое сопротивление
горных пород. Надо только уметь улавливать эти перемены. Исследования ученых
позволяют надеяться, что недалеко то время, когда землетрясения будут
предсказываться.

Защита населения от землетрясений

Небольшие изменения в шероховатости пород на разломе, а также присутствие воды, обладающей эффектом смазки, могут спровоцировать землятресения. Точно предсказать, когда и где произойдет землетрясение, практически невозможно, однако можно сделать некоторые предположения. Сейсмически опасные области Земли сосредоточены вдоль разломов между литосферными (тектоническими) плитами земной коры. Для таких областей сейсмологи могут предсказать с достаточной долей вероятности, что землетрясение случится в какое-то определенное время.

На видео показаны технологии, применяемые в Японии, для защиты зданий от землетрясений величиной до 9 баллов.

https://youtube.com/watch?v=3JUpluOfK7E

В сейсмически опасных районах нужно сооружать убежища, чтобы укрыться там в случае землетрясения. Дома необходимо строить в тем расчетом, что они будут раскачиваться, а не разрушаться, а в состав фундаментов включать резину, которая может поглотить часть энергии землятрясения

Однако такие меры предосторожности обходятся дорого, и потому много зданий, особенно в развивающихся странах, строится без них. Вот почему землетрясения одной и той же силы приводят к гибели десятков тысяч людей в одних районах Земли и немногочисленным жертвам в других

Как измеряют землетрясение

Для оценки этого явления используют два метода: 12 — бальную шкалу интенсивности и шкалу магнитуд (шкалу Рихтера).

Магнитуда характеризует энергию, выделяющуюся при каждом конкретном землетрясении. Её значение определяют с помощью специальных приборов — сейсмографов.

Интенсивность толчков, ощущаемая в конкретной точке земной поверхности, куда «добираются» сейсмические волны, измеряется в баллах. Она зависит от магнитуды и указывает масштаб разрушающего воздействия этого явления на ландшафт, постройки, людей и животных:

• Толчки от 1 до 4 баллов для человека могут пройти незаметно. Только внимательный наблюдатель на последних этажах может заметить легкое колебание люстры, да лёгкий звон хрустальных бокалов на полках.
• 5, 6 — бальные колебания вызовут трещинки в стенах, а 7, 8 — бальные — обвалы и оползни.
• Разрушение зданий и линий ЛЭП, деформация железнодорожных рельсов — свидетельствует о 9-бальном землетрясении.

Совершенно катастрофические разрушения вызывают содрогания земли в 12 баллов, когда за считанные минуты перестают существовать целые города. Обрываются жизни сотен тысяч людей, неузнаваемо меняется ландшафт.

Самое страшное землетрясение произошло в 1556 году в Китае. Его магнитуда достигла максимального значения. Масштаб разрушений просто невероятен. Обломки зданий, пожары, 20- метровые трещины и провалы унесли жизни 830 000 человек.

Сейсмическая гроза, разразившаяся в 1737 году в Индии, стала причиной гибели 300 000 человек.

В 1976 году северо-восточные провинции Китая вновь постигло это страшное бедствие. На этот раз магнитуда достигла 8,2. А жертвами стихии стали 800 000 человек.

Россия в целом относится к зонам с умеренной сейсмической опасностью. Наиболее неблагополучные в этом отношении районы — Камчатка, Сахалин, Курильские острова, Прибайкалье, область Бурятии, Кавказ, отроги Карпат, побережье Черного и Каспийского морей. Однако старшему поколению памятен 1995 год, когда на Сахалине в городе Нефтегорске произошло страшное землетрясение в 10 баллов.

В результате из 3200 человек, проживавших в этом городке, в живых осталось лишь 400жителей. Столь страшных последствий можно было бы избежать, если бы дома обладали достаточной сейсмоустойчивостью

Самые крупные землетрясения 20 века

Далее приведем таблицу самых сильных землятрясений в XX-XXI веках с обозначением их места, года, величины магнитуды и числа жертв.

Эти разрушения были вызваны землятрясением в Лома Приета, около Сан-Франциско, Калифорния в 1989 г. а снимке запечатлено разрешение двухярусной эстакады на восточной стороне залива Сан-Франциско. Во время этого землятрясения погибло 275 человек.

Около 25000 человек погибло в Армении в 1988 году, когда в результате землятрясения такой же силы разрушились неудачно сконструированные дома.

В январе 1996 года в результате землятрясения и вызванных им пожаров погибло более 6000 человек в Кобе, Япония. Причиной такого количества жертв были легкость строений и низкое качество бетонных конструкций.

Последствия землетрясений

Последствия землетрясений делят на 2 влияющие на природу, влияющие на деятельность человека. К последствиям первой категории относят:

• встряску грунтовых пластов;
• образование трещин и углублений в земной коре;
• оползневые и селевые процессы;
• цунами;
• разжижение почвенных пластов;
• проседание земли.

Последствиями второй категории называют:

• разрушение построек, путей сообщения, инфраструктурных сооружений;
• наводнения из-за обрушения дамб, повреждения водопроводных линий;
• пожары из-за разрушения нефтяных хранилищ, повреждения газопроводов;
• повреждение транспортных средств, линий электропередачи, тепло- и водоснабжения, канализационной сети;
• радиационное поражение окружающей среды при разрушении реакторов АЭС.

Ученые подсчитали примерное число погибших от землетрясений за последние 500 лет – более 5 миллионов человек. Наибольшее число жертв в Китае, поскольку густонаселенная страна находится в сейсмически активной области. Только в 50-е годы 20 века погибло почти 250 тысяч китайцев.

Самыми страшными землетрясениями 20 века считаются:

• в сентябре 1923 года на японском острове Хонсю (погибло более 140 тысяч человек);
• в июле 1976 года в районе китайского города Таншань (более 240 тысяч жертв);
• в декабре 1988 года в районе армянских городов Спитак и Ленинакан (погибло более 25 тысяч человек):

Многие люди, проживающие или пребывающие в сейсмически активных регионах, понятия не имеют, как вести себя в чрезвычайной ситуации, как спасаться при появлении мощных подземных колебаний. Действия должны быть следующими:

1. Человек, находящийся в здании, должен немедленно выйти наружу. Но если уже начались сильные толчки, то покидать помещение нежелательно из-за высокой угрозы обрушения. В этой ситуации нужно встать в наиболее безопасном месте: в проеме двери, в углу несущей стены. Можно забраться под прочный стол. После завершения колебаний из здания нужно немедленно убраться.
2. Пользоваться лифтом категорически запрещается.
3. При нахождении на улице во время толчков нужно отойти максимально далеко от построек (на дистанцию не менее трети от высоты здания). Желательно направиться в просторное место: в парк, на спортивную площадку.
4. Нельзя приближаться к линиям электропередач, промышленным предприятиям, хранилищам химических и радиоактивных материалов.
5. При нахождении в городе в автомобиле, нужно покинуть машину. Но если вокруг открытая местность, то нужно остаться в автомобиле, прервать поездку до завершения толчков.
6. Если завалило обломками, то не стоит паниковать. Человек под завалом может держаться несколько суток без воды и пищи. Современные спасатели работают быстро, используют технику и обученных собак.

Землетрясение – одно из самых страшных и разрушительных природных явлений. Подземные процессы могут быть настолько интенсивными, что на поверхности земли разрушения достигают катастрофического масштаба. Но сегодня, благодаря достижениям науки, удается предупредить катастрофу за несколько дней, даже месяцев до ее появления.

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 нужно делать при землетрясении?

Для того, чтобы избежать травм, а тем более гибели, во время землетрясения рекомендуется принимать следующие меры предосторожности. 1

При первых же толчках следует как можно быстрее покинуть здание и по возможности отойти от него на некоторое расстояние. Во время спуска нельзя пользоваться лифтом!

1. При первых же толчках следует как можно быстрее покинуть здание и по возможности отойти от него на некоторое расстояние. Во время спуска нельзя пользоваться лифтом!

2. Выходя из дома, нужно перекрыть газ и водопровод, выключить электричество.

3. Если вы не успеваете покинуть здание, следует отойти от наружной стены, выбрав место подальше от окон, зеркал и других стеклянных предметов, а также навесных полок и громоздкой мебели. Лучше всего спрятаться под прочным столом или кроватью. При не слишком сильных толчках безопаснее всего находиться в дверном проеме.

4. Если на момент землетрясения вы едете в автомобиле, необходимо остановиться и выйти из салона, выбрав для этого по возможности место, удаленное от домов, высоких деревьев, мостов, виадуков и др.
5. В приморской зоне следует постараться отойти как можно дальше от берега, опасаясь возникновения цунами.

6. Метро при землетрясении является наиболее безопасным местом.

Катманду, Непал, 25 апреля 2015 г.

Этот день положил начало целой череде мощных подземных толчков, ставших самыми мощными в этом регионе, начиная с 1934 года. По оценкам сейсмологов сила землетрясения в эпицентре составила 8 баллов по шкале Рихтера. Помимо основных толчков последовала серия сильных афтершоков.

Жертвами стихии стали 10 000 человек, свыше 15 000 получили ранения различной степени тяжести. Были полностью разрушены 30 000 домов и ещё до полумиллиона получили серьёзные повреждения. Столица страны Катманду в полной мере ощутила на себе силу стихии — в городе толчки продолжались с небольшими интервалами в течение недели.

Даже на Эвересте альпинисты чувствовали толчки, ими был спровоцирован сход снежных лавин, унесших жизни 20 человек.

12 мая того же года в Непале произошло еще одно сильное землетрясение магнитудой 7,4 балла. Его эпицентр располагался в 80 километрах к северо-востоку от Катманду. Оно стало причиной гибели 120 человек, пострадавших – 1500, 20 человек погибло в Индии, ещё двое в Китае.

Что такое землетрясение?

Землетрясением называют толчки в земной коре. Человеком они воспринимаются тем сильнее, чем мощнее колебание поверхности земли. Данное явление природы нередкое: оно отмечается каждый день в разных частях планеты. Подавляющее большинство крупных толчков фиксируется в Мировом океане. Если бы явление было характерно больше для суши, то количество человеческих жертв и разрушенных объектов выросло бы многократно.

Землетрясение можно назвать завершением процесса движения земных пород. Движение частей земной коры ограничено силой трения. Когда достигается максимум напряжения, породы резко сдвигаются с разрывом, сила трения переходит в энергию движения, в итоге земные колебания расходятся радиально. Точка разлома называется фокус, точка на поверхности земли над фокусом – эпицентр. Удаляясь от эпицентра, колебания постепенно ослабляются. Подземная волна может двигаться со скоростью до 8 км в секунду.

Признаками землетрясения могут быть не только показания сейсмических приборов, но и специфические изменения в окружающей обстановке. Основными предвестниками землетрясений являются:

• беспокойное поведение домашних и диких животных (многие животные способны чувствовать приближение катастрофы, они стараются покинуть эпицентр и прилегающую к нему территорию, направляются в безопасное место);
• возникновение в небе особых облаков, похожих на длинные полосы;
• изменение уровня воды в водных источниках;
• проблемы в работе мобильных и электротехнических приборов.

Зонами землетрясений являются не все области земного шара. Колебания земной коры возможны только в областях, называемых сейсмическими поясами. Основных пояса два: Тихоокеанский и Средиземноморский. Также выделяют Арктический, Западно-Индийский, Восточно-Африканский пояса. На последние три приходится 5% всех фиксируемых на планете толчков.

В Тихоокеанском поясе, окольцовывающем берега Тихого океана, наблюдается около 80% землетрясений. Причем через каждые 100 – 150 лет происходят катастрофические сейсмические процессы. На долю Средиземноморского пояса приходится 15% толчков, катастрофы отмечаются через каждые 250 – 300 лет.

Австралия – единственный континент, который не находится в зоне литосферных стыков. На материке нет гористых областей и активных вулканов, следовательно, землетрясения невозможны. Также слабая сейсмическая активность характерна для Антарктиды и Гренландии. На этих участках суши лежит толстый ледяной слой, который не дает подземным колебаниям проявляться на поверхности.

В России есть и сейсмически безопасные, и опасные области. Опасными считаются следующие горные местности:

• Алтай;
• Кавказ (особенно северная часть);
• Дальний Восток;
• Гористые регионы Сибири (в основном восточная часть);
• Сахалин;
• Курильские и Командорские острова.

Канто, Япония, 1 сентября 1923 года

Его принято называть великим землетрясением в Канто. Сила подземных колебаний равнялась 8,3 балла по шкале Рихтера. Наибольший ущерб пришелся на регион Канто, именем которого и был назван рассматриваемый природный катаклизм.

На западе землетрясение известно под названием Йокогамское или Токийское, потому что именно эти города практически полностью были разрушены.

В результате буйства стихии погибли сотни тысяч жителей Японии, был нанесён огромный материальный ущерб. Это было небывалое по количеству пострадавших и причинённых материальных стихийное бедствие. Ни до, ни после него Япония не испытывала ничего подобного.

Общая площадь пострадавших земель без малого 56 тысяч км2. Юго-восточные области провинции Канто приняли на себя самые ощутимые подземные толчки, поэтому пострадали более других затронутых районов – Толо и Йокогама. Сильнее всего был разрушен город Йокосука, чуть меньше еще восьмь крупнейших на тот момент мегаполисов страны.

Токио потерял из-за толчков и последовавших за ними пожаров свыше 300 000 зданий, в Йокогаме были разрушены свыше 12 000 домов, еще свыше 60 000 были уничтожены пожаром. Менее ощутимые разрушения отмечались в других городах.

Все каменные строения в Токио были разрушены. Остался стоять только отель «Империал», который почти за год до описываемых событий возвёл Фрэнк Ллойд Райт. Это здание стало первым в стране зданием с высокой сейсмической устойчивостью. Из 675 мостов на территории разрушено свыше 400.

Найдены тела 174 000 человек, 542 000 пропали без вести, 1 000 000 остался без жилья.

Сила землетрясений в баллах

Очаг землетрясения (то место, где оно образовалось), называют также фокусом или гипоцентром. От него во все стороны расходятся сейсмические волны, подобно волнам на воде, возникающим от брошенного камешка, с той лишь разницей, что сейсмические волны направлены и в стороны, и вверх, и вниз. А вот то место на земной поверхности, которое находится прямо над самым очагом, называют эпицентром землетрясения. Как правило, самые сильные колебания возникают именно в нём.

Шкала магнитуд способна оценивать силу этого разрушительного явления природы. Если быть точнее, то она оценивает ту энергию, которая выделяется в виде сейсмических волн. И колеблется это значение от 1 до 9,5 (его обычно используют учёные, например, в популярном фильме «Разлом Сан-Андреас» магнитуда достигает максимального значения — 9,5). Но хоть эта характеристика довольно красноречива, всё же, этого бывает мало, чтобы понять, насколько опасным является катаклизм. Ведь бывает так, что более слабое, но продолжительное землетрясение, наносит куда больше ущерба, чем сильное. Потому существует ещё и шкала интенсивности. Она оценивает воздействие колебаний на земную поверхность, а также их последствия.

Для оценки этого разрушительного явления используются различные шкалы, но, как правило, все они 12-бальные. Самая популярная шкала магнитуд — это шкала Рихтера. Если сопоставить её со шкалой интенсивности, то можно примерно представить, к каким последствиям приводят землетрясения различной силы:

• 1-2 балла — отмечается лишь на приборах, хотя особо чувствительные люди могут почувствовать слабенькие толчки.
• 3-4 балла — ощущается практически всеми как лёгкие толчки, особенно заметно внутри зданий (по лёгкому дребезжанию предметов и встряске).
• 5-6 баллов — возникают довольно сильные колебания, во время которых могут появляться трещины в старых домах, осыпаться штукатурка, падать предметы с полок и т.д.
• 7-8 баллов — наблюдаются очень сильные колебания, приводящие к разрушению домов и появлению трещин в земле.
• 9-10 баллов — уничтожающее землетрясение, приводящее к разрушению зданий, оползням и обвалам, огромным трещинам в земной поверхности и т.д. Явления такой силы наблюдаются около 10 раз в год.
• 11-12 баллов — катастрофическое землетрясение, разрушительные последствия которого сложно предсказать. Случаются они обычно раз в год.

Что такое землетрясение?

Колебания земной поверхности, вызванные тектоническими процессами, вулканической деятельностью или обвалами горных пород, принято называть землетрясениями. Иногда эти колебания могут иметь искусственную природу и являться следствием подземных взрывов, либо другой промышленной деятельностью человека. В мире каждый год происходит около миллиона землетрясений, однако их подавляющее большинство не замечает никто, кроме специалистов, вооруженных соответствующей аппаратурой – настолько они незначительны.

Так, незаметными остаются землетрясения, происходящие на океанском дне: большинство колебаний успешно гасится толщей воды. Только наиболее сильные толчки, обладающие огромной разрушительной мощью, порождают гигантские волны, которые обрушиваются на близлежащий берег, производя огромные разрушения и смывая порой целые города.
Но это, к счастью, происходит очень редко, и основная масса землетрясений регистрируется только специальным сейсмологическим оборудованием.

Пути сейсмических волн

Продольные и поперечные волны распространяются в толще Земли, при этом непрерывно увеличивается объем среды, вовлекаемой в колебательный процесс. Поверхность, соответствующая максимальному продвижению волн определенного типа в данный момент, называется фронтом этих волн. Поскольку модуль упругости среды возрастает с глубиной быстрее, чем ее плотность (до глубины 2900 км), скорость распространения волн на глубине выше, чем вблизи поверхности, и фронт волны оказывается более продвинутым вглубь, чем в латеральном (боковом) направлении. Траекторией волны называется линия, соединяющая точку, находящуюся на фронте волны, с источником волны. Направления распространения волн Р и S представляют собой кривые, обращенные выпуклостью вниз (из-за того, что скорость движения волн больше на глубине). Траектории волн Р и S совпадают, хотя первые распространяются быстрее.

Сейсмические станции, находящиеся вдали от эпицентра землетрясения, регистрируют не только прямые волны Р и S, но также волны этих типов, уже отраженные один раз от поверхности Земли — РР и SS (или РR1и SR1), а иногда — отраженные дважды — РРР и SSS (или РR2 и SR2). Существуют также отраженные волны, которые проходят один отрезок пути как Р-волна, а второй, после отражения, — как S-волна. Образующиеся обменные волны обозначаются как РS или SР. На сейсмограммах глубокофокусных землетрясений наблюдаются также и другие типы отраженных волн, например, волны, которые прежде, чем достичь регистрирующей станции, отразились от поверхности Земли. Их принято обозначать маленькой буквой, за которой следует заглавная (например, рR). Эти волны очень удобно использовать для определения глубины очага землетрясения.

На глубине 2900 км скорость P-волн резко снижается от >13 км/с до ~8 км/с; а S-волны не распространяются ниже этого уровня, соответствующего границе земного ядра и мантии. Оба типа волн частично отражаются от этой поверхности, и некоторое количество их энергии возвращается к поверхности в виде волн, обозначаемых как РсР и SсS. Р-волны проходят сквозь ядро, но их траектория при этом резко отклоняется и на поверхности Земли возникает теневая зона, в пределах которой регистрируются только очень слабые Р-волны. Эта зона начинается на расстоянии ок. 11 тыс. км от сейсмического источника, а уже на расстоянии 16 тыс. км Р-волны снова появляются, причем их амплитуда значительно возрастает из-за фокусирующего влияния ядра, где скорости волн низкие. Р-волны, прошедшие сквозь земное ядро, обозначаются РКР или Рў. На сейсмограммах хорошо выделяются также волны, которые по пути от источника к ядру идут как волны S, затем проходят сквозь ядро как волны Р, а при выходе волны снова преобразуются в тип S. В самом центре Земли, на глубине более 5100 км, существует внутреннее ядро, находящееся предположительно в твердом состоянии, но природа его пока не вполне ясна. Волны, проникающие сквозь это внутреннее ядро, обозначаются как РКIКР или SКIКS (см. рис.1).

Регистрация землетрясений

Прибор, записывающий сейсмические колебания, называется сейсмографом, а сама запись — сейсмограммой. Сейсмограф состоит из маятника, подвешенного внутри корпуса на пружине, и записывающего устройства.

Одно из первых записывающих устройств представляло собой вращающийся барабан с бумажной лентой. При вращении барабан постепенно смещается в одну сторону, так что нулевая линия записи на бумаге имеет вид спирали. Каждую минуту на график наносятся вертикальные линии — отметки времени; для этого используются очень точные часы, которые периодически сверяют с эталоном точного времени. Для изучения близких землетрясений необходима точность маркировки — до секунды или меньше.

Во многих сейсмографах для преобразования механического сигнала в электрический используются индукционные устройства, в которых при перемещении инертной массы маятника относительно корпуса изменяется величина магнитного потока, проходящего через витки индукционной катушки. Возникающий при этом слабый электрический ток приводит в действие гальванометр, соединенный с зеркальцем, которое отбрасывает луч света на светочувствительную бумагу записывающего устройства. В современных сейсмографах регистрация колебаний ведется в цифровом виде с использованием компьютеров.