какие волны бывают при землетрясении

Типы сейсмических волн, возникающих при землетрясениях

Хлопок в ладоши возбуждает звуковые волны, которые дале­ко расходятся в воздухе, где попеременно происходит сжатие и разрежение; механическая энергия начального движения рук превращается в воздушные вибрации. Камень, брошенный в во­ду, создает волны, расходящиеся на поверхности воды в виде ря­би. Приблизительно то же самое происходит со студнеобразны­ми или другими упругими материалами: резкий толчок застав­ляет их дрожать вследствие распространения упругих волн от места толчка через все упругое тело. Горные породы Земли так­же обладают упругими свойствами, и это заставляет их дефор­мироваться и вибрировать под действием приложенных к ним сил сжатия и растяжения.

Проникнуть в природу землетрясения далеко не просто, но, к счастью, только три главных типа упругих волн создают те сейсмические колебания, которые ощущаются людьми и вызы­вают разрушения. Эти волны во многих важных отношениях подобны хорошо знакомым нам колебаниям в воздухе, воде и студне. Из них только два типа распространяются внутри объема горных пород. Более быстрые из этих объемных волн на­зываются первичными (Р) или продольными волнами. Их движе­ние имеет тот же характер, что и у звуковых волн, т. е. при своем распространении они попеременно давят на горные породы (сжи­мают их) или создают в них разрежение, растягивают их (рис. 5,а). Эти Р-волны, подобно звуковым волнам, способны прохо­дить и через твердые породы, например гранитные горные мас­сивы, и через жидкости, такие как вулканическая магма или вода океанов. Следует отметить, что из-за сходства этих волн со зву­ковыми часть Р-волн, выходя из глубин Земли к ее поверхности, может передаваться в атмосферу в виде звуковых волн, воспри­нимаемых животными и людьми, если частота их окажется в ин­тервале слышимости*).

Более медленные волны, проходящие через горные породы, называются вторичными (S) или поперечными волнами. При своем распространении они сдвигают частицы вещества в сто­роны, под прямым углом к направлению своего пути (рис. 5,6). Простое наблюдение ясно показывает, что если какой-то объем жидкости сдвинуть в сторону или повернуть, то он не вернется затем на прежнее место. Из этого следует, что поперечные волны не могут проходить через те участки Земли, которые состоят из жидкости, например через океаны.

Сейсмические волны третьего типа называются поверх­ностными волнами, поскольку их распространение ограничено зоной, близкой к поверхности грунта. Такие волны подобны ря­би, расходящейся по поверхности озера. Наибольшие колебания происходят на самой поверхности, а с глубинрй амплитуда волн становится меньше и меньше.

*) То есть больше 15 герц.

Поверхностные волны, создаваемые землетрясениями, делят­ся на два вида. Первый называется волнами Лява. Эти волны в сущности то же самое, что поперечные волны без верти­кальных смещений; они заставляют частицы грунта колебаться

из стороны в сторону в горизонтальной плоскости, параллельной поверхности Земли, но под прямым углом к направлению своего распространения, как это показано на рис. 5,в. Воздействие волн Лява состоит в горизонтальных колебаниях, которые передаются основаниям построек и, следовательно, могут вызвать разруше­ния. Второй вид поверхностных волн известен под названием волн Рэлея. Как и в обычных морских волнах, частицы материа­ла, захваченного волнами Рэлея, движутся по вертикали и по го­ризонтали в вертикальной плоскости, ориентированной по на­правлению распространения волн. Как показано на рис. 5,2, каждая частица породы при прохождении волны движется по эллипсу.

Поверхностные волны распространяются медленнее, чем объемные, и из двух видов поверхностных волн обычно волны Лява приходят быстрее, чем Рэлея (см. дополнение 1). Таким образом, когда из очага землетрясения волны расходятся в раз­ные стороны в земной коре, то можно предсказать, каким имен­но образом отделятся друг от друга разные типы волн (пример таких расчетов приведен в приложении Ж в конце книги; в этом примере сейсмограф записывал только вертикальные колебания грунта и на сейсмограмме выделяются только продольные вол­ны, поперечные волны и волны Рэлея; волны Лява вертикальны­ми приборами не записываются). Поскольку волны Рэлея содер­жат вертикальную составляющую, они могут воздействовать на воду, например в озерах, тогда как волны Лява (которые не про­ходят через воду) действуют только на прибрежные части озер и океанских заливов, заставляя воду смещаться взад-вперед и перемешиваться, как у стенок вибрирующего бака.

Объемные волны (продольные • и поперечные) обладают и другим свойством, влияющим на производимые ими сотрясе­ния: при распространении через пласты горных пород земной коры они отражаются от границ между породами разного типа или преломляются на этих границах, как показано на рис. 6,а. Кроме того, какая бы волна ни испытывала отражения или пре­ломления, часть энергии волн одного типа идет на образование волн другого типа (рис. 6,6). Возьмем простой пример: продоль­ная волна подходит снизу к подошве слоя аллювия; при этом часть энергии будет передаваться вверх в виде продольной вол­ны (Р), а часть превратится в поперечные колебания (S) (еще одна часть энергии отразится обратно вниз в виде Р- и S-волн).

Рис. 5. Схемы, изображающие форму колебаний грунта у его поверхности для четырех типов сейсмических волн. (Из книги Б. Болта [5].)

а-продольные волны, б-поперечные волны, в-волны Лява, г-волны Рэлея

Из сказанного становится понятно, почему на суше после первых толчков при сильных колебаниях грунта обычно ощу­щаются волны двух видов. Но если во время землетрясения вы окажетесь в море, то почувствуете, что судно воспринимает толь­ко один вид колебаний, передаваемый Р-волнами, так как S-волны не проходят через воду. Тот же эффект возникает, когда при сейсмических колебаниях в песчаных слоях происходит раз­жижение. Энергия поперечных волн, проходящих через разжи­женные слои, постепенно уменьшается, и в конце концов прохо­дят только продольные волны.

Когда Р- и S-волны достигают поверхности грунта, большая часть их энергии отражается обратно в земную кору, так что на поверхность почти одновременно воздействуют волны, движу­щиеся и вверх, и вниз. Поэтому вблизи поверхности, как прави­ло, происходит значительное усиление колебаний: иногда их ам­плитуда вдвое превышает амплитуду приходящих волн. Это приповерхностное увеличение амплитуды усиливает разрушения, производимые на поверхности Земли. В самом деле, при многих землетрясениях горнорабочие отмечали в подземных выработ­ках колебания более слабые, чем ощущали люди на поверх­ности.

Однако приведенное здесь описание не дает полного представления о тех мощных толчках, которые ощущаются вбли­зи эпицентра землетрясения. У внезапно вскрывшегося разлома, такого как Сан-Андреас в 1906 г., сильные движения грунта, от­мечаемые при землетрясении, представляют собой смесь сейсми­ческих волн различного типа, трудно отделимых друг от друга. Дело осложняется и тем, что источник излучения сейсмической энергии сам занимает какую-то площадь, и это еще больше уси­ливает беспорядочность разнородных колебаний грунта. Тем не менее позже в этой книге (в гл. 4, 6 и 7) мы попытаемся ра­зобраться в этих сложных движениях путем анализа инструмен­тальных записей сильных колебаний грунта, полученных вблизи очага землетрясения.

И последнее, что стоит сказать здесь по поводу сейсмических волн. Имеются убедительные доказательства-как наблюдавшие­ся на практике, так и теоретические,-что на сейсмические волны воздействуют и грунтовые условия, и рельеф местности. Напри­мер, в выветрелых поверхностных породах, в аллювии и водо-насыщенных грунтах амплитуда сейсмических волн, приходящих из более жестких глубинных пород, может и увеличиваться, и уменьшаться. Это означает, что, хотя детали волнового воздей­ствия очень сложны и усиление колебаний грунта может проис­ходить не беспредельно, все же было бы весьма благоразумно следовать, насколько возможно, библейскому совету — строить на твердой скале, а не на песке: по крайней мере основание по­стройки будет более устойчивым. Колебания могут усиливаться также у вершины или у подножья горного хребта в зависимости от направления подхода волн и от того, короткие это волны или длинные.

Разлом Сан-Андреас, как гигантский шрам, пересекает равнину Карризо в Ка­лифорнии. (С разрешения Р. Э. Уоллеса, Геологическая служба США.)

Источник

Землетрясения

Землетрясения — это подземные толчки, сопровождающиеся колебаниями земной поверхности.

Но наибольшую опасность людям несут, конечно же, мощные землетрясения на суше. Они чреваты значительными разрушениями и многочисленными человеческими жертвами. Материальный ущерб от каждого из таких катаклизмов может составить сотни миллионов долларов.

Причины и виды

Землетрясения бывают тектоническими, вулканическими и обвальными.

Тектонические землетрясения возникают из-за резких смещений горных плит или в результате ухода океанической платформы под материк. Ведь поверхность земли состоит из материковых и океанических платформ, которые, в свою очередь, состоят из отдельных блоков. Когда блоки находят друг на друга, то они могут подняться вверх, и образуются горы, или опустятся вниз, и образуются впадины, или одна из плит уйдёт под другую. Все эти процессы сопровождаются колебаниями или сотрясениями земли.

Вулканические землетрясения происходят из-за того, что потоки раскалённой лавы и газов давят снизу на поверхность Земли и таким образом заставляют почувствовать, что земля уходит из-под ног. Вулканические землетрясения обычно не очень сильные, но могут длиться довольно долго, иногда несколько недель. Часто такие землетрясения предупреждают о скором извержении вулкана, что является даже более опасным, чем само землетрясение.

Иногда под землёй образуются пустоты, например, под воздействием грунтовых вод или подземных рек, размывающих землю. В этих местах земля не выдерживает собственной тяжести и обрушивается, вызывая небольшое сотрясение. Это называется обвальным землетрясением.

Самыми разрушительными и страшными являются тектонические землетрясения.

Сейсмические волны

Сейсмические волны, которые возникают при землетрясении, делятся на несколько типов.

Подобно звуковым, сейсмические волны распространяются во все стороны от очага землетрясения со скоростью до 8 км/с.

Глубина очага, как правило, не превышает 100 км, однако в отдельных случаях может достигать и 700 км. Временами очаг землетрясения может находиться у самой поверхности земли. По глубине расположения очага землетрясения классифицируют:

География явления

Распределение землетрясений на планете достаточно неравномерно. Определяется оно главным образом взаимодействием и перемещением литосферных плит.

Основной сейсмический пояс, где выделяется около 80% всей сейсмической энергии, находится в Тихом океане. Здесь, в районах глубоководных желобов, происходят подвижки литосферных плит под континент. Остальная часть энергии выделяется в Евроазиатском складчатом поясе. Это происходит в местах столкновения Евроазиатской плиты с Индийской и Африканской плитами, а также в районах срединно-океанических хребтов.

Сейсмология

Землетрясения изучает наука сейсмология. В разных странах мира ученые проводят наблюдения за поведением земной коры. В этом им помогают специальные приборы — сейсмографы. Они измеряют и автоматически записывают малейшие сотрясения, происходящие в любой точке земного шара. При колебаниях земной поверхности основная часть сейсмографа — подвесной груз — вследствие инерции приходит в движение относительно основания прибора, и самописец фиксирует сейсмический сигнал, передаваемый маркеру.

Важной задачей сейсмологии является прогноз землетрясений. К сожалению, современная наука еще не может точно их предвидеть. Сейсмологи могут более-менее достоверно определить район и силу землетрясения, но его начало спрогнозировать очень сложно.

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.

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:

Последствия землетрясений

Землетрясения являются одним из опаснейших стихийных природных явлений. Они приносят большие разрушения и бедствия, уничтожая не только материальные ценности, но и все живое, в том числе и людей.

Участки земной коры в месте разлома могут смещаться по вертикали либо даже наползать друг на друга. В тех местах, где земля опускается по одну сторону разлома прямо на пересечении речного русла, образуются водопады. Нередко после землетрясения опускаются и затапливаются водой значительные участки суши. Помимо этого, подземные толчки могут смещать со склонов рыхлые верхние слои почвы, инициируя оползни и обвалы. Резкое перемещение значительных массивов земной коры в очаге сопровождается ударом колоссальной силы. В течение года жители планеты в разных ее точках ощущают порядка 10 тыс. землетрясений, из которых около 100 в той или иной степени разрушительны.

Может ли от землетрясения закачать Землю?

В середине мая 1960 г. в Чили произошло одно из самых значительных и разрушительных землетрясений — Великое Чилийское Землетрясение. Несмотря на то, что основные колебания земли происходили в юго-западной части Южной Америки — эпицентр землетрясения располагался недалеко от г.Вальдивия — их «отголоски» достигали других территорий нашей планеты: в частности, Гавайских островов и Японии. Явление, при котором землетрясение, происшедшее в одной части земли, заставляет пульсировать и дрожать другие ее участки, даже расположенные за тысячи километров от эпицентра, называют «качанием» или «вибрацией» земли.

Землетрясение в Мессине 1908 г.

Сильнейшее в истории Европы землетрясение произошло 28 декабря 1908 г. в 5:20 в Мессинском проливе между Апеннинами и Сицилией. Несколько подземных толчков с магнитудой 7,5 вызвали огромные разрушения в более чем 20 населенных пунктах в прибрежной полосе Сицилии. После этого на побережье налетело три волны цунами, довершив содеянное землетрясением.

Количество погибших во время этой трагедии превысило 123 тыс. человек. По мнению некоторых исследователей, число жертв составило 200 тыс. человек. Наиболее сильно пострадал город Мессина, где погибло около 60 тыс. жителей при населении 150 тыс. человек.

Источник

Сейсмическая волна

Скорость распространения волн зависит от плотности и упругости среды. Скорость имеет тенденцию к росту по мере углубления, в земной коре она составляет 2—8 км/с, а при углублении до мантии — 13 км/с.

Землетрясения создают разные типы сейсмических волн с разной скоростью. Волна фиксируется на ряде сейсмологических станций, и по разнице во времени учёные вычисляют эпицентр. В геофизике преломление или отражение сейсмических волн используется для изучения глубин Земли, искусственные волны используются для исследования подземных структур.

Содержание

Типы сейсмических волн

Есть два главных типа: объёмные волны и поверхностные волны. Кроме описанных ниже есть и другие, менее значимые типы волн, которые вряд ли можно встретить на Земле, но они имеют важное значение в астросейсмологии.

Объёмные волны

Они проходят через недра Земли. Путь волн преломляется различной плотностью и жёсткостью подземных пород.

P-волны

P-волны (первичные волны) — продольные, или компрессионные волны. Обычно их скорость в два раза быстрее S-волн, проходить они могут через любые материалы. В воздухе они принимают форму звуковых волн, и, соответственно, их скорость становится равной скорости звука. Стандартная скорость P-волн — 330 м/с в воздухе, 1 450 м/с в воде и 5 000 м/с в граните.

S-волны

S-волны (вторичные волны) — поперечные волны. Они показывают, что земля смещается перпендикулярно к направлению распространения. В случае горизонтально поляризованных S-волн земля движется то в одну сторону, то в другую попеременно. Волны этого типа могут действовать только в твёрдых телах.

Поверхностные волны

Поверхностные волны несколько похожи на волны воды, но в отличие от них они путешествуют по земной поверхности. Их обычная скорость значительно ниже скорости волн тела. Из-за своей низкой частоты, времени действия и большой амплитуды они являются самыми разрушительными изо всех типов сейсмических волн. Они бывают двух типов: волны Рэлея и волны Лява.

P- и S-волны в мантии и ядре

Когда происходит землетрясение, сейсмографы вблизи эпицентра записывают S- и P-волны. Но на больших расстояниях обнаружить высокие частоты первой S-волны невозможно. Поскольку поперечные волны не могут проходить через жидкости, на основании этого явления Ричард Диксон Олдхэм выдвинул предположение, что Земля имеет жидкое внешнее ядро. По этому виду исследования в дальнейшем было выдвинуто предположение, что у Луны твёрдое ядро, но недавние геодезические исследования показывают, что оно ещё расплавлено.

Использование P- и S- волн для локации землетрясения

В случае локальных или близлежащих землетрясений разница прибытия P- и S- волн может использоваться для обнаружения дистанции от события. В случае глобальных землетрясений четыре или более наблюдательных станций, синхронизированных по времени, записывают время прибытия P-волн. На основе этих данных можно вычислить эпицентр в любой точке планеты. Для определения гипоцентра используется больший объем данных (десятки или сотни записей прибытия P-волн с сейсмических станций).

Самый простой способ узнать место землетрясения в радиусе 200 км — это высчитать разницу в прибытии P- и S- волн в секундах и умножить ее на 8. Но на телесейсмических дистанциях этот способ не подходит потому, что высока вероятность того, что сейсмические волны углубились до мантии Земли и преломились, изменив свою скорость.

Ссылки

Это заготовка статьи по географии. Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её. Это примечание по возможности следует заменить более точным.

Полезное

Смотреть что такое «Сейсмическая волна» в других словарях:

СЕЙСМИЧЕСКАЯ ВОЛНА — СЕЙСМИЧЕСКАЯ ВОЛНА, ударная волна, создаваемая ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯМИ или искусственными взрывами. Скорость и направление сейсмической волны меняется в зависимости от того, через какое вещество она проходит (вид горной породы, расплавленное ядро Земли… … Научно-технический энциклопедический словарь

сейсмическая волна — Упругая волна в геологической среде [ГОСТ 16821 91] Тематики сейсморазведка … Справочник технического переводчика

Сейсмическая волна — Сейсмическая волна: Упругие колебания, распространяющиеся в Земле от очагов землетрясений и взрывов. Источник: БЕЗОПАСНОСТЬ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ. ПРИРОДНЫЕ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫЕ СИТУАЦИИ. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ. ГОСТ 22.0.03 97/ГОСТ Р 22.0.03 95 (утв … Официальная терминология

сейсмическая волна — seisminė banga statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. earth quake wave; seismic wave vok. Erdbebenwelle, f; seismische Welle, f rus. сейсмическая волна, f pranc. onde seismique, f; onde sismique, f … Fizikos terminų žodynas

сейсмическая волна — 3.2.7. сейсмическая волна: Упругие колебания, распространяющиеся в Земле от очагов землетрясений и взрывов. Источник: ГОСТ Р 22.0.03 95: Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Природные чрезвычайные ситуации. Термины и определения … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Сейсмическая волна — упругое колебание, распространяющееся в грунтовой среде от очагов землетрясений, взрывов или иных источников импульсных нагрузок … Гражданская защита. Понятийно-терминологический словарь

кратная (сейсмическая) волна — Ндп. многократная волна Сейсмическая волна, совершившая два или более отражений от границ раздела геологических сред, включая поверхность Земли [ГОСТ 16821 91] Недопустимые, нерекомендуемые многократная волна Тематики сейсморазведка … Справочник технического переводчика

поперечная (сейсмическая) волна — S волна Сейсмическая волна, за фронтом которой колебания частиц среды происходят в направлении, перпендикулярном к направлению ее распространения [ГОСТ 16821 91] Тематики сейсморазведка Синонимы S волна … Справочник технического переводчика

преломленная (сейсмическая) волна — проходящая волна Сейсмическая волна, преломившаяся на границе раздела двух геологических сред [ГОСТ 16821 91] Тематики сейсморазведка Синонимы проходящая волна … Справочник технического переводчика

продольная (сейсмическая) волна — Р волна Сейсмическая волна, за фронтом которой колебания частиц среды происходят в направлении ее распространения. [ГОСТ 16821 91] Тематики сейсморазведка Синонимы Р волна … Справочник технического переводчика

Источник

Землетрясение — определение, классификация, причины и последствия

Благодаря современным технологиям, ученым удалось подсчитать, сколько ежегодно происходит землетрясений на нашей планете. Их фиксируется больше миллиона. Большая часть их них не ощущается людьми из-за своей малой магнитуды, но есть те, которые становятся настоящей катастрофой.

А что такое магнитуда землетрясений и в чем ее измеряют? Как ученым удается определять, какие из явлений нанесут ущерб, а какие останутся неощутимыми?

Что такое землетрясение

Это колебания земной поверхности, которые могут быть вызваны разными причинами. Волны сжатия и растяжения распространяются от очага землетрясения, производя подвижки и разрушения земной коры.

Эпицентром называют проекцию очага на поверхность земли. Гипоцентр – это центральная точка, очаг землетрясения в земной коре, из которой расходятся земные толчки.

Продольные и поперечные волны.

На сейсмограммах эти волны появляются первыми. Раньше всего регистрируются продольные волны, при прохождении которых каждая частица среды подвергается сначала сжатию, а затем снова расширяется, испытывая при этом возвратно-поступательное движение в продольном направлении (т.е. в направлении распространения волны). Эти волны называются также Р-

волнами, или первичными волнами. Их скорость зависит от модуля упругости и жесткости породы. Вблизи земной поверхности скорость
Р
-волн составляет 6 км/с, а на очень большой глубине — ок. 13 км/с. Следующими регистрируются поперечные сейсмические волны, называемые также
S
-волнами, или вторичными волнами. При их прохождении каждая частица породы колеблется перпендикулярно направлению распространения волны. Их скорость зависит от сопротивления породы сдвигу и составляет примерно 7/12 от скорости распространения
Р-
волн.

Причины возникновения землетрясений

Главная причина, по которой возникают землетрясения, это сдвиги тектонических плит, составляющих земную поверхность.

Твердая земная кора – только тонкий слой на поверхности горячей пластичной магмы, по своим свойствам напоминающей вязкую жидкость. Это расплавленные породы, находящиеся под огромным давлением.

Поэтому континентальные платформы можно сравнить с островами, плывущими по океану из жидкой магмы. В местах, где они соприкасаются и трутся друг о друга, возникают районы с наивысшей сейсмической активностью. В результате этих процессов в породах, лежащих ближе к поверхности, возникают напряжения, которые снимаются с помощью землетрясений.

Большое влияние на сейсмические процессы имеет также Луна. Наш спутник вызывает приливы и отливы не только в океанах, но и в недрах планеты, деформируя их. Эти деформации также могут накапливаться и в конце концов вызывать землетрясения.

Амплитуда и период

характеризуют колебательные движения сейсмических волн. Амплитудой называется величина, на которую изменяется положение частицы грунта при прохождении волны по сравнению с предшествовавшим состоянием покоя. Период колебаний — промежуток времени, за который совершается одно полное колебание частицы. Вблизи очага землетрясения наблюдаются колебания с различными периодами – от долей секунды до нескольких секунд. Однако на больших расстояниях от центра (сотни километров) короткопериодные колебания выражены слабее: для Р

-волн характерны периоды от 1 до 10 с, а для
S
-волн – немного больше. Периоды поверхностных волн составляют от нескольких секунд до нескольких сотен секунд. Амплитуды колебаний могут быть значительными вблизи очага, однако на расстояниях 1500 км и более они очень малы — менее нескольких микрон для волн
Р
и
S
и менее 1 см – для поверхностных волн.

Как измеряют сейсмические волны

Магнитуду сейсмических волн определяют по шкале Рихтера.

Магнитуда – это логарифм отношения амплитуды волны конкретного землетрясение к принятому стандартному. Эта величина показывает сдвиг частей грунта относительно друг друга. Учитываются как продольные, так и вертикальные волны.

Шкала Рихтера не имеет верхнего предела. Значения могут быть дробными и не всегда совпадать с 12-ти балльной шкалой.

Измерения производятся с помощью сейсмографа, специального прибора, фиксирующего волны в виде графических кривых.

Поверхностные волны

распространяются вдоль земной поверхности или параллельно ей и не проникают глубже 80-160 км. В этой группе выделяются волны Рэлея и волны Лява (названные по именам ученых, разработавших математическую теорию распространения таких волн). При прохождении волн Рэлея частицы породы описывают вертикальные эллипсы, лежащие в очаговой плоскости. В волнах Лява частицы породы колеблются перпендикулярно направлению распространения волн. Поверхностные волны часто обозначаются сокращенно как L

-волны. Скорость их распространения составляет 3,2-4,4 км/с. При глубокофокусных землетрясениях поверхностные волны очень слабые.

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

Шкала определения магнитуды

Самой первой шкалой длительное время считали сетку Меркалли — Канкани. В наше время она является устаревшей моделью, так что значение подземных толчков ею не измеряют.

Однако на ее основе разработаны все современные методы оценки силы ударов, в числе которых международная шкала MSK 64 (Медведева — Шпонхойера — Карника). Ее берут в большинстве стран мира для анализа интенсивности явления.

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:

К сожалению, подобных природных катастроф случалось гораздо больше.

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:

Последствия землетрясений

После сильного землетрясения происходят изменения в ландшафте: появляются оползни, меняется уровень подземных вод. В городской среде, в связи с разрушением электросетей и газопроводов, начинаются пожары.

Нарушаются все коммуникации. Как следствие, эвакуация населения, голод, мародерство. В береговых зонах поднимается цунами, который наносит еще больший ущерб хозяйству и жизни людей.

Как пример, в Японии была разрушена АЭС в городе Фукусима. Произошло радиоактивное заражение местности. Часть радиации попала в Тихий океан. Такие бедствия отражаются на всем мире.

Может ли от землетрясения закачать Землю?

В середине мая 1960 г. в Чили произошло одно из самых значительных и разрушительных землетрясений — Великое Чилийское Землетрясение. Несмотря на то, что основные колебания земли происходили в юго-западной части Южной Америки — эпицентр землетрясения располагался недалеко от г.Вальдивия — их «отголоски» достигали других территорий нашей планеты: в частности, Гавайских островов и Японии. Явление, при котором землетрясение, происшедшее в одной части земли, заставляет пульсировать и дрожать другие ее участки, даже расположенные за тысячи километров от эпи или «вибрацией» земли.

Другие виды землетрясений

Существует несколько разновидностей:

Землетрясение в Мессине 1908 г.

Сильнейшее в истории Европы землетрясение произошло 28 декабря 1908 г. в 5:20 в Мессинском проливе между Апеннинами и Сицилией. Несколько подземных толчков с магнитудой 7,5 вызвали огромные разрушения в более чем 20 населенных пунктах в прибрежной полосе Сицилии. После этого на побережье налетело три волны цунами, довершив содеянное землетрясением.

Русские моряки с броненосца «Слава» помогают проводить спасательные работы после землетрясения в Мессине (Италия). 28 декабря 1908 г.

Количество погибших во время этой трагедии превысило 123 тыс. человек. По мнению некоторых исследователей, число жертв составило 200 тыс. человек. Наиболее сильно пострадал город Мессина, где погибло около 60 тыс. жителей при населении 150 тыс. человек.

Можно ли предупредить гибель людей

В 20-веке в опасных зонах началось строительство специальных сейсмоустойчивых зданий повышенной прочности. Проводится разъяснительная работа среди населения, как вести себя во время землетрясения. Создаются специальные безопасные участки, где лучше всего оставаться во время стихийного бедствия.

К сожалению, прогноз приближающегося землетрясения с хорошей точностью пока невозможен, однако научные изыскания в этом направлении ведутся. По всему миру расположены сейсмические станции. Ведутся сводки сейсмоактивности, составляются карты геотермических процессов в недрах земли, по этим статистическим данным строятся прогнозы.

Замечено, например, что перед бедствием из горных пород усиленно выделяется газ радон, который можно зафиксировать. Исследуется также аномальное поведение животных перед катастрофой. Основными предвестниками подземных толчков могут быть рыбы и насекомые.

Самые разрушительные землетрясения 21 века

К сожалению, в природе встречаются землетрясения, возникновение которых несет за собой губительные последствия. Так случилось в Японии в 2011 году. Тогда, 11 марта началась тряска 9 баллов. Она не только унесла жизни тысяч людей, но и вызвала аварию на ядерной станции Фукусима-1. По этой причине пострадало намного больше людей, чем от обычного подобного землетрясения.

Лучшие статьи : Хлоропласты: роль в процессе фотосинтеза и структура

Чуть раньше, в 2010 году на острове Гаити также произошла сильная тряска (7 баллов). По современным данным, погибло 200 тыс. человек, а также была полностью разрушена столица.

Большие землетрясения встречаются достаточно редко, не чаще одного раза в год. Но небольшие толчки фиксируются особо чувствительными сейсмографами почти каждый день.

Источник