Как измеряется землетрясение и характеристики измерения землетрясений

Что такое землетрясение: причины, последствия и правила поведения

Землетрясение: что это такое, причины, последствия, шкала баллов для измерения силы

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

в мире, землетрясение, россия

Землетрясение

Ежегодно на Земле происходят сотни тысяч землетрясений, но их амплитуда настолько незначительная, что они остаются незамеченными. Сильные же толчки чреваты серьезными разрушениями. Преимущественно они случаются на дне океана, поэтому больше всего таким неприятностям подвержены города, расположенные в непосредственной близости к ним.

Колебания земной поверхности образуются вследствие быстрого смещения участка литосферы. От очага землетрясения исходят волны растяжения и сжатия. При этом образуются подвижки и разрушения земной коры.

Характеристики

Среди основных характеристик землетрясения выделяют следующие:

• глубина очага (обычно бывает в пределах от 10 до 30 км, иногда значительно глубже);
• магнитуда (по Рихтеру измеряется по шкале от 0 до 9 баллов. Увеличение на единицу означает, что амплитуда колебания имеет десятикратное возрастание, а энергия землетрясения увеличивается в 30 раз);
• интенсивность на поверхности земли (зависит от магнитуды, глубины очага, расстояния от эпицентра и других факторов).

Сила толчков измеряется в баллах по шкале от 1 до 12, где 12 — показатель серьезной катастрофы, когда разрушаются сооружения.

География явления

Очаги землетрясений распределены неравномерно по планете и практически совпадают с границами литосферных плит. Основной сейсмический пояс находится в Тихом океане, где выделяется до 80% всей сейсмической энергии.

Это явление отличается тем, что оно происходит в одних и тех же местах. В основном на этих территориях, в местах стыка двух литосферных плит, находятся вулканы и горы. Поэтому для горной местности характерны подземные толчки. В России землетрясения случаются в основном на Байкале, Камчатке и Приморье.

Признаки и особенности

Признаками подземных толчков являются не только показатели на специальных приборах, но и специфические изменения в окружающей обстановке. По некоторым из них можно понять, что в скором времени возможно проявится землетрясение:

• в небе появляются перистые облака в форме длинных полос;
• домашние животные ведут себя беспокойно, мечутся;
• в водных источниках уровень воды снижается;
• электроприборы начинают давать сбой;
• вспышки света в виде рассеянных зарниц.

Причины возникновения

Внутренние толчки случаются тогда, когда происходит сдвиг тектонических плит. Под земной корой находится горячая пластичная магма, внешне похожая на вязкую жидкость. Магма представляет собой расплавленные породы под сильным давлением.

Континентальные платформы похожи на острова, плывущие в жидкой магме. Там, где эти платформы соприкасаются и трутся друг о друга, появляется высокая сейсмическая активность. Породы, находящиеся близко к земной поверхности, снимают это напряжение. Процесс проявляется в виде землетрясения.

Классификация

Землетрясения делятся на несколько видов в зависимости от характера их происхождения и глубины очага. Сила колебаний тем меньше, чем глубже находится эпицентр. Явление имеет неприятные последствия для человека в виде разрушений сооружений в том случае, если очаг находится на глубине менее 30 км.

Условно по глубине возникновения землетрясения делят на три группы:

• глубокие: более 400 км;
• промежуточные: от 60 до 400 км;
• поверхностные: менее 60 км.

Тектонические

Возникают вследствие перемещения тектонических плит, при этом сдвигаются горные породы и возникает внутреннее напряжение. Когда такая энергия накапливается, происходят деформация земной коры: появляются трещины, проседает почва. Вектор ударной волны зависит от силы землетрясения и может распространяться на тысячи километров.

Вулканические

Такой тип внутренних толчков отличается незначительной силой колебания, продолжительностью и многогранностью. Могут длиться до нескольких месяцев. Опасности для человека не несут, служат предвестниками скорого извержения вулкана.

Возникают по причине сильного давления газов на поверхность Земли и резкого движения раскаленной лавы. Таким образом, в вулкане накапливается напряжение, после чего возникают сейсмические волны в виде толчков.

Техногенные

Бывает, что землетрясения появляются вследствие действий человека, влекущих за собой ослабление горных пород: наблюдается рост числа подземных толчков в местах добычи нефти и газа, а также в местах расположения шахт и карьеров.

Негативным образом сказывается и строительство водохранилищ по той причине, что вода разрушает породы, находящиеся под высоким давлением из-за толщи воды.

Подводные

Подводные землетрясения влекут за собой появление цунами (представляют собой огромные разрушительные волны) вследствие смещения морского дна, когда один участок поднимается, а второй опускается. Происходят колебания водной поверхности, чтобы вернуться к первоначальному уровню. Приближающиеся к берегу волны достигают высоты в 5-10 м. Сейсмические приборы позволяют спрогнозировать появление цунами за несколько часов.

Искусственные

Искусственные землетрясения появляются из-за действий человека, например, при запуске ракет, бурении скважин, хранении ядерного оружия и др. Например, в 2006 году были зарегистрированы подземные колебания сразу в нескольких странах. Причиной тому стало испытание ядерной бомбы в КНДР.

Обвальные

Проявляются в виде обвалов и оползней. Обычно магнитуда невысокая, но иногда последствия бывают трагичными для людей. Один из таких примеров – случай в Перу, когда лавина объемом в 13 млн кубических метров сошла с горы Аскаран. При этом, скорость перемещения лавины составила 400 км/ч. Под нейоказались несколько поселений. Погибло более 18 тыс. человек.

Удар космических тел

Возникают по причине ударов астероидов, метеоритов и комет. Космический объект после преодоления земной атмосферы врезается в поверхность Земли и взрывается. Ударная волна распространяется на значительные расстояния и воспринимается как землетрясение.

Измерение силы землетрясений

Подземные толчки характеризуются магнитудой и интенсивностью. Единицами измерения являются баллы, указывающие на масштаб последствий разрушений.

Краткая характеристика по шкале:

• 2 балла: толчки слабые, человек может их ощутить только если находится на верхнем этаже здания;
• 3 балла: заметить могут лишь немногие люди, находящиеся в зданиях;
• 4 балла: ощущают люди, находящиеся в здании, дребезжат стекла и посуда;
• 5 баллов: может почувствовать подземные толчки даже тот человек, который находится на улице, предметы падают, здания раскачиваются;
• 6 баллов: картины падают, в стенах образуются трещины;
• 7 баллов: в каменных стенах зданий появляются трещины;
• 8 баллов: появляются трещины на сырой почве, падают фабричные трубы, здания рушатся;
• 9 баллов: рвутся подземные коммуникации, многие дома полностью разрушаются;
• 10 баллов: происходят оползни, в почве образуются трещины шириной до 1 м, железнодорожные рельсы изгибаются;
• 11 баллов: на поверхности Земли появляются множественные трещины, здания и мосты полностью разрушаются;
• 12 баллов: изменение рельефа местности вплоть до неузнаваемости.

Шкала магнитуд

Сейсмические станции ведут наблюдения подземных толчков и дают общую характеристику энергии упругих колебаний, которые вызываются подземными толчками или взрывами. Результаты фиксируют на основании шкалы магнитуд, которая впервые была разработана в 1935 году и называется шкалой Рихтера.

Всего существует несколько магнитудных шкал:

• локальная магнитуда;
• магнитуда, величина которой зависит от поверхностных волн;
• магнитуда, которая зависит от объемных волн;
• моментная магнитуда.

Шкала Рихтера

Магнитуда насчитывает от 0 до 9 баллов, где 0 — фиксируется только датчиками и человеком не ощущается, а 9 баллов указывают на сильное разрушение построек и различных сооружений.

Шкала Рихтера предоставляет информацию о выделяемой энергии. Например, при магнитуде в 3 балла ощущается небольшое дрожание земли, при 6 баллах наносится существенный ущерб, при 9 баллах может возникнуть цунами.

Недостатком шкалы Рихтера является тот факт, что на основании одной только величины сложно охарактеризовать такое сложное явление как землетрясение.

Шкала интенсивности

Интенсивность дает качественную характеристику подземным толчкам. Также указывает, каким получился масштаб воздействия на людей, животных, объекты, поверхность земли.

Всего существует 4 шкалы интенсивности:

• в России — Медведева-Шпонхойера-Карника;
• в США — Меркалли;
• в государствах ЕС – EMS (Европейская макросейсмическая шкала);
• в Японии — Японского метеорологического агентства (Shindo).

Шкала Медведева-Шпонхойера-Карника

Имеет 12-бальную систему измерения, была изобретена в 1964 году советским геофизиком Сергеем Медведевым, получила широкое применение в государствах бывшего Советского Союза и Европе.

Последствия землетрясения

Землетрясение — одно из самых опасных явлений природы для человека. Проблема в том, что предсказывать его довольно сложно, поэтому редко удается заранее к нему подготовиться.

Точность прогноза опасного для человека явления приравнивается практически к нулю. Гораздо проще предсказать извержение вулкана, тропические циклоны, наводнения.

Для предсказания землетрясений используются следующие показатели:

• статистические данные;
• выделения сейсмически активных зон;
• изменения магнитного поля;
• изменения состава газов, поступающих из глубин;
• изучение быстрых смещений земной коры;
• фиксация незначительных толчков.

Сергей Пулинец, доктор физико-математических наук, ведущий сотрудник ИКИ РАН отмечает: “Принятие решения о том, предупреждать людей о возможной катастрофе или нет ввиду низкой вероятности точности предсказаний — это большая ответственность. На данный момент ни в одной стране мира нет точного алгоритма и последовательности действий: как эвакуировать людей, какие службы должны будут работать и т.д. К тому же, запрещено сообщать населению о возможной катастрофе — данные можно передавать только властям”.

Правила поведения при землетрясениях

При первых признаках землетрясения нужно выключить свет, воду и газ, нельзя пользоваться лифтом. Если ощущаются сильные толчки, следует спрятаться в углу комнаты, в дверном проеме, под кровать или стол, которые защитят от падающих предметов. Важно держаться подальше от тяжелой мебели и окон.

При нахождении на улице в момент подземных толчков нужно отойти подальше от зданий и линий электропередач.

При нахождении в автомобиле лучше остаться в нем, пока подземные толчки не прекратятся.

Среди главных причин трагических последствий землетрясений являются не столько сами толчки, сколько обрушение зданий или отдельных его частей, оборванные электропровода, падение стекол, пожары, некотролируемое поведение людей, вызванное паникой.

Самые сильные землетрясения

За недавние годы произошли землетрясения, повлекшие за собой серьезные последствия:

• декабрь, 2004 год: землетрясение привело к возникновению цунами на побережьях Индии, Шри-Ланки, Таиланда, Индонезии, Малайзии. В результате погибло 230 тыс. человек.
• март, 2005 год: о. Ниас (Индонезия), 8,2 балла. Погибло 1,3 тыс. человек.
• октябрь 2005 год: Пакистан, выше 7 баллов, жертвами катастрофы стали 73 тыс. человек, крыши над головой лишились более 3 млн людей.
• май, 2008 год: провинция Сычуань, Китай, магнитуда составила 7,9 баллов, погибло 87 тыс. людей, без жилья остались более 5 млн человек.
• январь, 2010 год: остров Гаити, 7 баллов, из жизни ушли 220 тыс. человек.

Все эти события не были предсказаны настолько точно, чтобы к ним можно было заранее подготовиться и обезопасить себя.

Шкала Рихтера — классификация землетрясений по магнитудам, основанная на оценке энергии сейсмических волн, возникающих при землетрясениях. Шкала была предложена в 1935 году американским сейсмологом Чарльзом Рихтером (1900‑1985), теоретически обоснована совместно с американским сейсмологом Бено Гутенбергом в 1941‑1945 годах, получила повсеместное распространение во всем мире.

Шкала Рихтера характеризует величину энергии, которая выделяется при землетрясении. Хотя шкала магнитуд в принципе не ограничена, существуют физические пределы величины выделившейся в земной коре энергии.В шкале использован логарифмический масштаб, так что каждое целое значение в масштабе указывает на землетрясение, в десять раз большее по мощности, чем предыдущее.

Землетрясение с магнитудой 6,0 по шкале Рихтера вызовет в 10 раз более сильное колебание грунта, чем землетрясение с магнитудой 5,0 по той же шкале. Магнитуда землетрясения и его полная энергия — не одно и то же. Энергия, выделяющаяся в очаге землетрясения, при увеличении магнитуды на единицу возрастает примерно в 30 раз.Магнитуда землетрясения — безразмерная величина, пропорциональная логарифму отношения максимальных амплитуд определенного типа волн данного землетрясения, измеренных сейсмографом, и некоторого стандартного землетрясения.Существуют различия в методах определения магнитуд близких, удаленных, мелкофокусных (неглубоких) и глубоких землетрясений. Магнитуды, определенные по разным типам волн, отличаются по величине.

Землетрясения разной магнитуды (по шкале Рихтера) проявляются следующим образом: 2,0 — самые слабые ощущаемые толчки; 4,5 — самые слабые толчки, приводящие к небольшим разрушениям; 6,0 — умеренные разрушения; 8,5 — самые сильные из известных землетрясений.

Ученые считают, что землетрясения более сильные, чем с магнитудой 9.0, произойти на Земле не могут. Известно, что каждое землетрясение представляет собой толчок или серию толчков, которые возникают в результате смещения горных масс по разлому. Расчеты показали, что размер очага землетрясения (то есть величина площади, на которой произошло смещение горных пород, которыми и определяется сила землетрясения и его энергия) при слабых, едва ощутимых человеком толчках измеряется в длину и по вертикали несколькими метрами.

При землетрясениях средней силы, когда возникают в каменных зданиях трещины, размеры очага достигают уже километров. Очаги же при самых сильных, катастрофических землетрясениях имеют протяженность 500‑1000 километров и уходят на глубину до 50 километров. У максимального из зарегистрированных на Земле землетрясений очаг равен 1000 x 100 километров, т.е. близок к максимальной длине разломов, известных ученым. Невозможно и дальнейшее увеличение глубины очага, так как земное вещество на глубинах более 100 километров переходит в состояние, близкое к плавлению.

Магнитуда характеризует землетрясение как цельное, глобальное событие и не является показателем интенсивности землетрясения, ощущаемой в конкретной точке на поверхности Земли. Интенсивность или сила землетрясения, измеряемая в баллах, не только сильно зависит от расстояния до очага; в зависимости от глубины центра и типа горных пород сила землетрясений с одинаковой магнитудой может различаться на 2‑3 балла.

Шкала балльности (не шкала Рихтера) характеризует интенсивность землетрясения (эффект его воздействия на поверхности), т.е. измеряет ущерб, нанесенный данной местности. Балльность устанавливается при обследовании района по величине разрушений наземных сооружений или деформаций земной поверхности.

Существует большое число сейсмических шкал, которые можно свести к трем основным группам. В России применяется наиболее широко используемая в мире 12‑балльная шкала МSK‑64 (Медведева‑Шпонхойера‑Карника), восходящая к шкале Меркалли‑Канкани (1902), в странах Латинской Америки принята 10‑балльная шкала Росси‑Фореля (1883), в Японии — 7‑балльная шкала.

Оценка интенсивности, в основу которой положены бытовые последствия землетрясения, легко различаемые даже неопытным наблюдателем, в сейсмических шкалах разных стран различна. Например, в Австралии одну из степеней сотрясения сравнивают с тем «как лошадь трется о столб веранды», в Европе такой же сейсмический эффект описывается так — «начинают звонить колокола», в Японии фигурирует «опрокинутый каменный фонарик».

Материал подготовлен на основе информации открытых источников

Особенности измерения землетрясений

Магнитуда и интенсивность – две самые распространенных характеристики землетрясения.

экология, землетрясение в хакасии 10 февраля 2011 года, землетрясение в новой зеландии, сильное землетрясение в китае 10 марта, землетрясения в японии 11 марта 2011 года. хроника событий, землетрясения в казахстане, землетрясение в испании, серия землетрясений близ новозеландского города крайстчерч, сильные землетрясения в средней азии 20 июля 2011 года, серия землетрясений в сша в августе 2011 года, последствия землетрясения на северо-востоке индии, данные о погибших и пострадавших в результате землетрясения в турции — 2011, землетрясение в турецкой провинции ван-2011, повторное землетрясение в турецкой провинции ван

Экология, Инфографика, Землетрясение в Хакасии 10 февраля 2011 года, Землетрясение в Новой Зеландии, Сильное землетрясение в Китае 10 марта, Землетрясения в Японии 11 марта 2011 года. Хроника событий, Землетрясения в Казахстане, Землетрясение в Испании, Серия землетрясений близ новозеландского города Крайстчерч, Сильные землетрясения в Средней Азии 20 июля 2011 года, Серия землетрясений в США в августе 2011 года, Последствия землетрясения на северо-востоке Индии, Данные о погибших и пострадавших в результате землетрясения в Турции — 2011, Землетрясение в турецкой провинции Ван-2011, Повторное землетрясение в турецкой провинции Ван, Наука

Особенности измерения землетрясений

Шкала магнитуд была предложена сейсмологом Чарльзом Френсисом Рихтером, поэтому ее часто называют шкалой Рихтера.

Шкала Рихтера – классификация землетрясений по магнитудам, основанная на оценке энергии сейсмических волн, возникающих при землетрясениях. Шкала была предложена в 1935 г. американским сейсмологом Чарльзом Рихтером (1900-1985), теоретически обоснована совместно с американским сейсмологом Бено Гутенбергом в 1941-1945 гг., получила повсеместное распространение во всем мире.

Шкала Рихтера характеризирует величину энергии, которая выделяется при землетрясении.

Различают магнитудную шкалу Рихтера и 12-балльную макросейсмическую шкалу. Слово «баллы» к шкале Рихтера применять неправильно — правильно говорить «землетрясение магнитудой 5 единиц» или «землетрясение в 5 магнитуд по шкале Рихтера».

Магнитуда землетрясения — величина, характеризующая энергию, выделившуюся в эпицентре землетрясения в виде сейсмических волн. Шкала предложена американским сейсмологом Чарльзом Рихтером в 1935 году, это десятичный логарифм перемещения иглы стандартного сейсмографа, расположенного на расстоянии не более 600 км от эпицентра.

Увеличение магнитуды на 1 единицу соответствует увеличению энергии землетрясения примерно в 32 раза. На планете Земля магнитуда по шкале Рихтера не может быть более 9 единиц — это обусловлено физическими параметрами строения земной коры.

Шкала Рихтера и последствия удара на поверхности соотносятся условно:

2 — самые слабые ощущаемые толчки;

4,5 — самые слабые толчки, приводящие к небольшим разрушениям;

6 — умеренные разрушения;

8,5 — самые сильные из известных землетрясений.

Если магнитуда землетрясения фиксируется сейсмостанциями на большом удалении от эпицентра, то характер последствий землетрясений по макросейсмической 12-бальной шкале в конкретной местности определяется сейсмологами визуально и методом опроса очевидцев. Шкала Рихтера и балльность по макросейсмической шкале отличаются на 2-3, иногда 4 единицы в сторону увеличения.

Основной параметр землетрясения — магнитуда, которая пропорциональна логарифму выделившейся энергии. Так, самое сильное из известных землетрясений, происшедшее в 1960 году в Чили, имело магнитуду 9,5, что эквивалентно энергии 180 млн атомных бомб, взорванных над Хиросимой. Для сравнения, энергия самого крупного ядерного взрыва, произведенного СССР на Новой Земле в 1961 году, была эквивалентна землетрясению с магнитудой 8,2. Энергия землетрясения магнитудой 1 эквивалентна взрыву 2 кг тротила.

Шкалу магнитуд часто путают со шкалой интенсивности, измеряющейся в баллах от 1 до 12 на основании внешних проявлений подземного толчка (воздействие на людей, предметы, строения, природные объекты). Например, сильное землетрясение, происшедшее вдали от мест обитания людей, не ощущается и не приводит ни к каким воздействиям на строения. Поэтому магнитуда такого землетрясения большая, а интенсивность — минимальная. И наоборот, относительно «слабое» землетрясение, происшедшее близко к земной поверхности и непосредственно под каким-нибудь населенным пунктом, может привести к умеренным повреждениям зданий. В этом случае магнитуда землетрясения будет относительно маленькой, а интенсивность в подвергшемся воздействию населенном пункте — относительно большой.

Самые слабые ощущаемые землетрясения начинаются с магнитуды 2 и только на расстояниях, не превышающих нескольких километров. Приповерхностные землетрясения с магнитудой 4,5 могут приводить к незначительным разрушениям. Начиная с магнитуды 6 землетрясения могут приводить к существенным разрушениям и человеческим жертвам. Землетрясения с магнитудами близкими к 7, происходящие в непосредственной близости от больших городов, могут приводить к катастрофическим последствиям (один из самых последних примеров — землетрясение на Гаити в 2010 году). Самые крупные, или «мегаземлетрясения», с магнитудой 9 и выше могут вызывать катастрофические цунами и разрушения в обширных районах. За период инструментальных наблюдений было зарегистрировано всего пять таких событий. Одно из них произошло в Курило-Камчатской зоне субдукции в 1952 году. Наиболее недавние примеры — мегаземлетрясения на Суматре в 2004 году и в Японии в 2011-м.

Землетрясения и по сей день остаются самым непредсказуемым природным явлением на планете. Геологи до сих пор не нашли способа обнаруживать подземные толчки до того, как они произойдут, и сильные землетрясения нередко приводят к разрушительным последствиям. Вкратце разбираемся, как возникают землетрясения, какими они бывают и как их измеряют.

Причины землетрясений

Оболочка Земли состоит из четырех массивных слоев: внутреннее ядро, внешнее ядро, мантия и кора. Последняя лежит прямо поверх мантии и представляет собой аналог тонкой пленки, покрывающей поверхность нашей планеты. Однако эта пленка состоит из множества самостоятельных фрагментов, похожих на кусочки мозаики. Более того, эти кусочки медленно двигаются, проскальзывают мимо друг друга и периодически сталкиваются: мы называем их тектоническими плитами, а края плит — границами.

Продолжение истории после рекламы

Границы плит состоят из множества разломов, и большинство землетрясений в мире происходят именно в них. Из-за того, края довольно грубые, во время движения плиты цепляются друг за друга, и в точках трения накапливается потенциальная энергия. Когда плиты наконец расцепляются, эта энергия высвобождается в виде сейсмических волн — и в результате возникает землетрясение.

Какие бывают землетрясения

• Тектонические — возникают из-за тектонических процессов в недрах земной коры.
• Вулканические — возникают из-за извержения вулканов.
• Обвальные — возникают в результате обрушения заброшенных горных рудников.
• Техногенные — возникают из-за вмешательства человека; например, мощного взрыва.
• Искусственные — возникают из-за мощного взрыва.
• Моретрясения — так называют тектонические или вулканические землетрясения, происходящие под водой или близ берега.

Как измеряют мощность землетрясений

Данные о землетрясениях фиксируются при помощи сейсмографов: специальных инструментов, состоящих из прочного основания, стоящего на земле, и тяжелого груза. Когда землетрясение набирает обороты, основание сейсмографа начинает трястись, тогда как груз остается неподвижным, т.к. пружина, к которой он прикреплен, поглощает все колебания. Таким образом, геологи записывают разницу в позиции между базой инструмента и грузом.

При помощи сейсмографа магнитуда землетрясений фиксируется по т.н. шкале Рихтера: люди часто путают магнитуду и интенсивность, но вторая выясняется гораздо позже — когда подземные толчки влияют на здания, людей или природные объекты. Шкала Рихтера оценивает магнитуды в единицах от 1 до 9,5, причем показатель редко выбирается во вторую половину диапазона. Сильнейшее землетрясение в истории человечества было зафиксировано в Чили в 1960 году: возникшие из-за него цунами привели к огромным разрушениям, в том числе и в других прибрежных странах.

Где чаще всего происходят землетрясения

Технически, землетрясение может произойти где угодно и когда угодно, но, как показывает история, чаще всего эти катаклизмы происходят в трех крупных географических зонах. Первая — Тихоокеанское вулканическое кольцо, которое иногда также называют «огненным кольцом». Он расположен вдоль границ множества океанских тектонических плит, где землетрясений часто случаются из-за провалов породы. Второй регион — Средиземноморский складчатый пояс, затрагивающий северо-запад Африки и Евразию. Третий — Срединно-Атлантический хребет, разделяющий северную Америку и Евразию.

На территории РФ же большинство землетрясений фиксируется на Камчатке и Курильских островах из-за их близости к «огненному кольцу». Так, в 1952 году цунами, вызванное землетрясением в Тихом океане, разрушило прибрежный камчатский город Северо-Курильск: эта трагедия унесла жизни почти 2 500 человек.

Меры безопасности при землетрясении

Американский филиал фонда «Красный Крест» опубликовал следующие рекомендации по безопасности во время землетрясения.

• Не пытайтесь выйти из дома, пока толчки не прекратятся. Если вы все же должны покинуть помещение, не используйте лифты — спускайтесь по лестнице.
• Если землетрясение застало вас в постели, свернитесь калачиком, держитесь за что-нибудь покрепче и защитите голову руками.
• Если землетрясение застало вас не в постели, найдите ближайший крепкий предмет мебели и спрячьтесь под ним, защитив голову руками. Не стойте в дверном проеме — они не более надежны, чем любой другой элемент помещения.
• Не пугайтесь пожарных тревог и систем пожаротушения: они часто срабатывают во время землетрясений, даже если в здании нет пожара.
• Если землетрясение застало вас вне помещения, отойдите как можно дальше от зданий, линий электропередач, деревьев и фонарей. Найдите безопасное место и оставайтесь на земле, пока толчки не прекратятся.
• Если землетрясение застало вас в транспортном средстве, немедленно остановитесь на обочине. Избегайте мостов, дорожных эстакад и линий электропередач. Пристегнитесь и не выходите из машины, пока толчки не прекратятся. Если вы находитесь в горной местности или неподалеку от ущелий, остерегайтесь падающих камней и схода селей.

Регистрация и измерение интенсивности землетрясенийРазмещение сейсмически активных зон

Землетрясение – это резкие импульсные сотрясения участков земной поверхности. Эти сотрясения могут быть вызваны разными причинами, что позволяет по происхождению землетрясения разделять на следующие главные группы:

• тектонические, обусловленные высвобождением энергии, возникающей вследствие деформаций толщ горных пород;
• вулканические, связанные с движением магмы, взрывом и обрушением вулканических аппаратов;
• денудационные, связанные с поверхностными процессами (крупными обвалами, обрушением сводов карстовых полостей);
• техногенные, связанные с деятельностью человека (добыча нефти и газа, ядерные взрывы и пр.).

Наиболее частыми и мощными являются землетрясения тектонического происхождения. Напряжения, вызванные тектоническими силами, накапливаются в течение некоторого времени. Затем, когда превышается предел прочности, происходит разрыв горных пород, сопровождающийся выделением энергии и деформацией в виде упругих колебаний (сейсмических волн). Область внутри Земли, где происходит образование разломов и возникновение сейсмических волн, называют очагом землетрясения; очаг является областью зарождения землетрясения. Как правило, главному сейсмическому удару предшествуют предварительные более слабые точки – форшоки (англ. «fore» — впереди + «shock» — удар, толчок), связанные с началом образовании разломов. Затем происходит главный сейсмический удар и следующие за ним афтершоки. Афтершоки – это подземные толчки, следующие за главным толчком из одной с ним очаговой области. Число афтершоков и продолжительность их возникновения возрастает с ростом энергии землетрясения, уменьшением глубины его очага и может достигать нескольких тысяч. Их образование связано с возникновением новых разломов в очаге. Таким образом, землетрясение обычно проявляется в виде группы сейсмических толчков, состоящей из форшоков, главного толчок (сильнейшего землетрясение в группе) и афтерошоков. Сила землетрясения определяется объёмом его очага: чем больше объём очага, тем сильнее землетрясение.

Условный центр очага землетрясения называют гипоцентром, или фокусом землетрясения. Его объём можно очертить по расположению гипоцентров афтершоков. Проекция гипоцентра на поверхность называется эпицентром землетрясения. Вблизи эпицентра колебания земной поверхности и связанные с ними разрушения проявляются с наибольшей силой. Территория, где землетрясение проявилось с максимальной силой, называется плейстосейстовой областью. По мере удаления от эпицентра интенсивность землетрясения и степень связанных с ним разрушений уменьшается. Условные линии, соединяющие территории с одинаковой интенсивностью землетрясения называются изосейстами. От очага землетрясения изосейсты вследствие разной плотности и типа грунтов расходятся в виде эллипсов или изогнутых линий.

По глубине гипоцентров землетрясения делятся на мелкофокусные (0-70 км от поверхности), среднефокуные (70-300 км) и глубокофокусные (300-700 км). Основанная часть землетрясений зарождается в очагах на глубине 10-30 км, т.е. относится к мелкофокусным.

Регистрация и измерение интенсивности землетрясений

Ежегодно на Земле регистрируется несколько сотен тысяч землетрясений, часть из них оказываются разрушительными, часть вообще не ощущается людьми. Интенсивность землетрясений может быть оценена с двух позиций: 1) внешнего эффекта землетрясения и 2) измерения физического параметра землетрясения – магнитуды.

Определение внешнего эффекта землетрясения основано на определении его интенсивности, представляющей собой меру величины сотрясения грунта. Она определяется степенью разрушения построек, характером изменения земной поверхности и ощущениями, которые испытывают люди во время землетрясений. Интенсивность землетрясений измеряется в баллах.

Разработано несколько шкал для определения интенсивности землетрясений. Первая из них была предложена в 1883-1884 гг. М. Росси и Ф. Форелем, интенсивность в соответствии с этой шкалой измерялась в интервале от 1 до 10 баллов. Позднее, в 1902 г. в США была разработана более совершенная 12-балльная шкала, получившая название шкалы Меркалли (по имени итальянского вулканолога). Этой шкалой, несколько видоизменённой, и в настоящее время широко пользуются сейсмологи США и ряда других стран. В нашей стране и некоторых европейских странах используется 12-балльная международная шкала интенсивности землетрясений (MSK-64), получившая название по первым буквам её авторов (Медведев –Шионхойер — Карник).

В соответствии с этой шкалой землетрясения подразделяются на слабые — от 1 до 4 баллов, сильные — от 5 до 7 баллов и сильнейшие — более 8 баллов.

Оценка интенсивности землетрясений, хотя и опирается на качественную оценку эффекта землетрясения (воздействие землетрясения на поверхность), но не позволяет проводить математически точное определение параметров землетрясения.

В 1935 г. американским сейсмологом Ч. Рихтером была предложена более объективная шкала, основанная на измерении магнитуды (эта шкала впоследствии стала широко известна как шкала Рихтера). Магнитуда (от лат. «magnitudo» – величина), согласно определению Ч. Рихтера и Б. Гуттенберга, это величина, представляющая собой десятичный логарифм максимальной амплитуды сейсмической волны (в тысячных долях миллиметра), записанной стандартным сейсмографом на расстоянии 100 км от эпицентра землетрясения.

Хотя в этом определении не уточняется, какие из существующих волн надо принимать в расчет, стало общепринятым измерять максимальную амплитуду продольных волн (для землетрясений, очаг которых располагается вблизи поверхности, обычно измеряется амплитуда поверхностных волн). В целом, магнитуда характеризует степень смещения частиц грунта при землетрясениях: чем больше амплитуда, тем значительнее смещение частиц.

Шкала Рихтера теоретически не имеет верхнего предела. Чувствительные приборы регистрируют толчки с магнитудой 1,2, в то время как люди начинают ощущать толчки только с магнитудой 3 или 4. Наиболее сильные землетрясения, происшедшие в историческое время, достигали магнитуды 8,9 (печально знаменитое землетрясение в Лиссабоне в 1755 г.).

Между интенсивностью землетрясения в эпицентре (I0), которая выражается в баллах, и величиной магнитуды (М) существует зависимость, описываемая формулами

I0 = 1,7М-2,2 и М = 0,6I0+1,2.

Соотношение между балльностью и магнитудой зависит от расстояния между очагом и точкой регистрации на поверхности земли. Чем меньше глубина очага, тем больше интенсивность сотрясения на поверхности при одной и той же магнитуде.

Следовательно, землетрясения с одинаковой магнитудой могут вызывать разные разрушения на поверхности в зависимости от глубины очага.

Регистрация землетрясений проводится на сейсмических станциях с помощью специальных приборов – сейсмографов, записывающих даже малейшие колебания грунта. Запись колебаний называют сейсмограммой. Сейсмограммы должны регистрировать колебания грунта в двух взаимоперпендикулярных направлениях в горизонтальной плоскости и колебания в вертикальной плоскости, для чего в состав сейсмографов включены три записывающих устройства (сейсмометра). На основании определения разницы во времени регистрации разных типов сейсмических волн, и зная скорость их распространения, можно определить положение гипоцентра землетрясения. Точность таких определений достаточно высока, особенно с учётом того, что к сегодняшнему дню действует развитая международная сеть сейсмических станций.

Для характеристики землетрясений важное значение имеют также их энергия и ускорение при сотрясении грунта.

Энергия, выделяемая при землетрясении, может быть рассчитана исходя из значения магнитуды по формуле

log Е = 11,5 M, где Е – энергия, М – магнитуда.

Размещение сейсмически активных зон

Подавляющее большинство землетрясений приурочены к тектонически активным зонам земной коры, связанным с границами литосферных плит. Так высокосейсмичным районом является обрамление Тихого океана, где океаническая литосферная плита поддвигается под континентальные или более древние океанические плиты (процесс поддвига океанической плиты называют субдукцией). Зоны поддвига плиты и её погружения в мантию трассируется положением очагов землетрясений, фиксируемых до поверхности нижней мантии (граница 670 км, связанная с возрастанием плотности вещества) и иногда глубже. Эти зоны получили название сейсмофокальных зон Беньофа. Ещё одна область активной сейсмичности связана с Альпийско-Гималайским поясом, протягивающимся от Гибралтара до Бирмы. Этот грандиозный складчатый пояс образован в результате столкновения континентальных литосферных плит. В пределах этого пояса очаги землетрясений приурочены главным образом к земной коре (глубинам до 40-50 км) и не образуют выраженных сейсофокальных зон. Их образование связано с процессами скучивания и раскалывания на надвигающиеся друг на друга пластины толщ континентальной литосферы. Очаги землетрясений приурочены и к зонам раздвижения и раскалывания плит. Процесс раздвижения литосферных, сопровождающийся формированием новой океанической коры за счёт мантийных расплавов, активно протекает в зонах срединно-океанических хребтов. Растяжение континентальных литосферных плит (происходящее, например, в Восточной Африке или в районе озера Байкал).