Землетрясения, или сейсмическая активность, сопровождают нашу планету на протяжении всей ее истории. Ежегодно происходит около миллиона землетрясений по всему земному шару, хотя большинство из них человек даже не ощущает. Но что же заставляет землю дрожать и содрогаться?
Что происходит при землетрясении
По определению, землетрясение - это подземные толчки и колебания земной поверхности, вызванные внезапным смещением масс горных пород в недрах Земли. Причины этих смещений могут быть разные, мы еще к ним вернемся позже. А пока давайте разберем, как именно происходит сам процесс.
Все начинается с очага землетрясения – области в земной коре, откуда распространяются сейсмические волны. Эти волны заставляют сотрясаться и кору, и земную поверхность. Чем ближе к очагу, тем сильнее колебания. В самом эпицентре землетрясения они наиболее разрушительны. А по мере удаления сейсмические волны затухают.
Ежегодно на Земле происходит около миллиона землетрясений, примерно каждый час фиксируется в среднем 12 толчков.
На земной поверхности землетрясения проявляются в виде трещин в почве, обвалов, разрушения зданий и сооружений. В прибрежных районах возможно возникновение гигантских волн – цунами. А из недр могут подниматься столбы воды, песка, грязи.
Причины возникновения землетрясений
Ученые выделяют три основные причины возникновения землетрясений:
- Тектонические землетрясения
- Вулканические землетрясения
- Обвальные землетрясения
Рассмотрим их по порядку.
Тектонические землетрясения происходят из-за движения литосферных плит, слагающих земную кору. Эти плиты медленно движутся, сталкиваются и сминаются. При этом накапливаются огромные напряжения в земной коре, которые время от времени «сбрасываются» в виде подземных толчков.
На стыках плит образуются разломы. И когда происходит их смещение хотя бы на несколько сантиметров, высвобождается колоссальная энергия в виде сейсмических волн.
Такие землетрясения могут быть особенно разрушительными, поскольку очаги располагаются глубоко под землей и энергия удара направлена вертикально вверх на большой площади.
Вулканические землетрясения, как нетрудно догадаться из названия, происходят в районах активных вулканов. Причина в том, что в недрах Земли постоянно образуются газы и пар. И когда они внезапно вырываются наружу, лава пробивает себе путь сквозь твердые породы, сопровождая это сотрясением почвы.
| Глубина очага тектонических землетрясений | До 700 км |
| Глубина очага вулканических землетрясений | До 100 км |
Помимо самого извержения, лавовые потоки вызывают просадки, деформации горных пород, что тоже сопровождается небольшими подземными толчками как до, так и после извержения.
Обвальные землетрясения происходят при обрушении больших массивов горных пород. Это может быть связано с вымыванием водой растворимых слоев пород или деформациями из-за разломов и трещин. Такие землетрясения, как правило, имеют небольшую область распространения и малую глубину очага.
Помимо перечисленных выше причин, ученые отмечают возможную связь сейсмической активности с некоторыми внешними факторами:
- Сезонные изменения нагрузки на земную кору (больше осадков зимой)
- Приливное воздействие Луны и Солнца
- Резкие перепады атмосферного давления
Но в целом землетрясения – результат внутренних геологических процессов, происходящих в недрах нашей планеты на протяжении миллиардов лет.
Где чаще всего происходят землетрясения
Итак, мы выяснили, что земля трясется из-за движения литосферных плит и процессов, происходящих в недрах планеты. Но в каких именно регионах земного шара землетрясения случаются чаще всего?
Оказывается, наиболее подвержены сейсмической активности области вблизи границ сталкивающихся тектонических плит. Это, прежде всего, Тихоокеанское побережье Южной и Северной Америки, побережье Японии, Камчатки, а также Средиземноморье и прилегающие районы Альп и Гималаев.
По данным ученых, 90% всех землетрясений на Земле происходит в пределах сейсмоактивных зон, занимающих лишь 1% поверхности планеты
В России к регионам с наибольшей сейсмической активностью относятся Дальний Восток, Камчатка, Сахалин, Курилы, Байкал, Северный Кавказ и Крым. Здесь землетрясения случаются значительно чаще и иногда достигают весьма разрушительной силы.
Как оценить силу землетрясения
Чтобы оценить разрушительную способность землетрясения, ученые используют две шкалы:
- Шкала магнитуды (шкала Рихтера)
- Шкала интенсивности
Первая измеряет энергию сейсмических волн с помощью сейсмографов и других приборов. Вторая оценивает реальный ущерб на местности в баллах по 12-балльной шкале MSK-64.
Почему же одно и то же землетрясение по-разному ощущается в зависимости от места?
Все дело в особенностях грунта, глубине очага, расстоянии от эпицентра и прочих факторах. Например, в рыхлых отложениях сейсмические волны будут ослабевать гораздо быстрее, чем в скальных породах.
Могут ли ученые предсказать землетрясение
Многих интересует вопрос – а почему ученые не могут заранее предсказать точное время и место грядущего землетрясения? Ведь от этого зависят человеческие жизни.
К сожалению, прямого ответа пока нет. Дело в том, что процесс подготовки очага происходит на большой глубине и ученым остается лишь косвенно оценивать накопление напряжения в горных породах.
Тем не менее, активно ведутся работы по созданию систем раннего оповещения о землетрясениях хотя бы за несколько часов или даже минут до первых толчков.
Как вести себя во время землетрясения
Узнав, почему вообще трясется земля, давайте теперь разберем, как правильно действовать человеку во время подземных толчков, чтобы обезопасить себя и близких.
Рекомендации таковы:
- В помещении – встать в безопасном месте (проеме двери, у глухой внутренней стены)
- На улице – отойти от зданий, деревьев, линий электропередач
- В общественном месте – следовать указаниям администрации о порядке эвакуации
Главное – действовать быстро, но при этом сохранять спокойствие и не поддаваться панике. После окончания первых толчков также важно придерживаться мер предосторожности и следить за поступающей информацией.
Как уменьшить ущерб от землетрясений
Землетрясения, к сожалению, невозможно предотвратить. Но почему же в одних случаях последствия катастрофические, а в других относительно небольшие при одинаковой силе?
Все дело в том, насколько к ним готовы на земной поверхности. Для снижения ущерба принимаются различные меры.
В сейсмоопасных районах вводятся жесткие строительные нормы, в соответствии с которыми возводят здания. Они должны выдержать расчетную силу подземных толчков в своем регионе.
Также создаются и постоянно модернизируются системы сейсмического мониторинга и оповещения. Они позволяют заблаговременно предупреждать население и службы.
Исторические факты о разрушительных землетрясениях
О том, насколько трясется земля во время мощных подземных толчков, нам рассказывает история.
Одно из самых разрушительных землетрясений произошло в 1556 году в Китае. Тогда погибло около 830 тысяч человек. Эпицентр располагался в провинции Шаньси.
В 1976 году сильнейшее землетрясение с уровнем разрушений в 10 баллов произошло в Таншане. Количество жертв оценивается от 240 до 650 тысяч человек.
Интересные научные факты о землетрясениях
Помимо трагических последствий, землетрясения иногда приводят и к удивительным, порой даже забавным явлениям.
Так, например, во время одного из землетрясений в Мексике из трещин в земле вместе с паром и водой стали выбрасываться... рыбы! Оказалось, что подземные толчки соединили подземное озеро и поверхность.
Как ученые изучают землетрясения
Чтобы выяснить, почему земля трясется, ученые используют комплекс различных методов.
Это, прежде всего, данные с сейсмических станций, где регистрируются даже минимальные колебания земной поверхности при помощи сейсмографов.
Также ведутся геофизические исследования самой земной коры, изучение сейсмических волн и разломов. Создаются различные модели сейсмической активности на основе накопленных данных.
Самые распространенные мифы о землетрясениях
Несмотря на то, что ученые достаточно много знают о причинах и механизмах землетрясений, в обществе бытует немало заблуждений на этот счет.
Один из мифов гласит, что сильный ветер или ураган могут вызвать землетрясение. На самом деле, хотя вихри и способны индуцировать легкую вибрацию почвы, вызвать мощные подземные толчки они не в силах.
Еще одно распространенное заблуждение – что перед самим землетрясением вода в колодцах или в ванне начинает волноваться. Экспериментальных доказательств этому пока нет.
Несмотря на грозность и кажущуюся неодолимость такого явления, как землетрясение, наука не стоит на месте.
Разрабатываются различные инженерные решения для возведения устойчивых к подземным толчкам сооружений с использованием специальных фундаментов, несущих конструкций и строительных материалов.
Создаются системы оповещения реального времени, способные автоматически останавливать лифты, поезда, промышленные установки за несколько секунд до начала сейсмических колебаний.
Какие землетрясения ожидают нас в будущем
Мировые эксперты прогнозируют сохранение уровня сейсмической активности в традиционных зонах землетрясений – вдоль границ сталкивающихся литосферных плит.
К сожалению, полностью предотвратить опасные природные явления человек пока не в силах. Но возможно контролировать их последствия с помощью технологий и подготовки.
Небольшие ежедневные землетрясения
Помимо редких разрушительных землетрясений, на нашей планете постоянно происходит огромное количество легких подземных толчков, которые люди даже не ощущают.
По данным ученых, таких “микроземлетрясений” насчитывается порядка миллиона в год. Хотя каждое в отдельности безопасно для нас, все вместе они играют важную роль в “дыхании” нашей планеты.
Исследования землетрясений в прошлых веках
Люди задумывались о причинах возникновения землетрясений еще в глубокой древности. Но научно изучать это опасное природное явление смогли лишь в относительно недавнее время.
Одним из первых ученых, серьезно занимавшихся сейсмологией, был Роберт Маллет в 19 веке. Он же разработал шкалу интенсивности землетрясений от 1 до 10 баллов на основе наблюдений последствий.
В начале 20 века японский профессор Фусакити Омори на основе анализа сотен землетрясений разработал формулу, позволяющую рассчитать магнитуду по записи сейсмографа.
Попытки прогнозирования землетрясений
Хотя точно предсказать время и место землетрясения пока невозможно, предпринимались попытки хотя бы приблизительной оценки вероятности сейсмического события.
Так, в 1970-е годы в Китае активно разрабатывались методы краткосрочного и среднесрочного прогноза. Наблюдались различные предвестники – странное поведение животных, миграция рыб, изменение уровня подземных вод.
Хотя точность таких прогнозов была невысока, удавалось иногда предсказывать сильное землетрясение за несколько суток до события и принимать меры по снижению ущерба.
Землетрясения на других планетах
Оказывается, не только Земля, но и другие планеты Солнечной системы подвержены сейсмической активности того или иного уровня.
На Марсе зафиксированы многочисленные землетрясения, причем некоторые достигали 5 баллов по шкале Рихтера. Предполагается, что их причина – остывание недр и сжатие планеты со временем.
Землетрясения в массовой культуре
Тема страшного и загадочного природного явления – землетрясений – часто поднимается в литературе, кино и других видах искусства.
Это может быть как реалистичное изображение последствий разрушительного землетрясения, так и фантастические или мистические сюжеты о древних проклятиях, пробуждающих подземные силы.
