Промежуточные землетрясения

Когда происходят крупные землетрясения, новости пестрят словами, которые не всем понятны: «магнитуда», «сейсмическая активность», «рои» и тому подобное. Объясняем термины, и разбираемся можно ли предсказать землетрясения

Почему происходят землетрясения

Земная кора разбита на несколько больших тектонических плит, которые плавают на полужидкой мантии под ними. В основном землетрясения происходят в результате движения этих плит. Когда они движутся друг на друга, возникает огромное давление. В какой-то момент плиты соскальзывают, высвобождая энергию в виде сейсмических волн, которые мы воспринимаем как землетрясение.

Во время землетрясения движение тектонических плит может колебаться от всего нескольких миллиметров до метров. Магнитуда землетрясения определяется величиной смещения, которое происходит вдоль разлома, причем более крупные землетрясения соответствуют большему скольжению. Однако даже небольшие перемещения могут нанести значительный ущерб, если землетрясение происходит в густонаселенном районе и/или условия грунта усиливают сейсмические волны.

Рассказываем, в каких регионах России могут произойти землетрясения

Так, землетрясение магнитудой 5,3 произошло у берегов Камчатского края. Об этом сообщили в региональном управлении МЧС. Подземные толчки ощущались в отдельных районах Усть-Камчатска силой до 3 баллов. Кроме этого, 13 февраля землетрясение произошло в акватории Тихого океана недалеко от Курильских островов.

MSK1.RU узнал у директора Института теории прогноза землетрясений и математической геофизики РАН Петра Шебалина о самых сейсмически опасных и безопасных районах России. Показываем на карте.

По словам эксперта, в наибольшей опасности находится восточная часть России. Именно там в последнее время зафиксированы сейсмические толчки.

— Прежде всего, сейсмически опасные районы в России — это Курильские острова и Камчатка. Кроме этого, Байкал и Забайкалье, Южный Сахалин, а также Якутия. В густонаселенных городах, которые находятся возле Байкала, могут быть подобные ситуации. Катаклизмы могут случиться и на Северном Кавказе или Крыму.

А вот жителям центральной части России повезло больше. По словам сейсмолога, регионы, которые находятся рядом с Москвой и Санкт-Петербургом, вряд ли коснутся землетрясения.

— Землетрясение вряд ли коснется Москву и Московскую область. Даже отголоски дальних и сильных землетрясений. Например, Охотоморское землетрясение на Камчатке в столице ощущалось, но разрушений не было. Центральная Россия, где проходит Европейская платформа, более-менее устойчивая, — рассказал директор Института теории прогноза землетрясений и математической геофизики РАН Петр Шебалин.

• корреспондент MSK1.RU отправилась в один из самых разрушенных после землетрясений городов Турции и своими глазами увидела масштабы катастрофы;
• под завалами в Турции нашли семью россиян. Ирина вместе с мужем Аталаем и двумя сыновьями погибли из-за землетрясений. Они должны были уехать пораньше в Россию, но не успели из-за болезни ребенка;
• о том, что сейчас происходит в Турции, мы рассказываем в нашей онлайн-трансляции.

«Запрограммированное» землетрясение: возможно ли это – мнение ученого

землетрясение в турции и сирии

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

землетрясение в турции и сирии, турция, крым, сирия, землетрясение, общество, в мире, мнения, юрий вольфман, кфу (крымский федеральный университет)

Землетрясение-это просто колебание грунта. Волны, которые вызывают землетрясение, называются сейсмическими волнами; подобно звуковым волнам, расходящимся от гонга при ударе по нему, сейсмические волны также излучаются из некоторого ис­точника энергии, находящегося где-то в верхних слоях Земли. Хотя источник естественных землетрясений занимает некоторый объем горных пород, часто его удобно определять как точку, из которой расходятся сейсмические волны. Эту точку называют фокусом (или гипоцентром-Перев) землетрясения. При есте­ственных землетрясениях она, конечно, находится на некоторой глубине под земной поверхностью. При искусственных землетря­сениях, таких как подземные ядерные взрывы, фокус расположен близко к поверхности. Точку на земной поверхности, располо­женную непосредственно над фокусом землетрясения, называют эпицентром землетрясения.

Насколько глубоко в теле Земли находятся гипоцентры зе­млетрясений? Одним из первых поразительных открытий, сде­ланных сейсмологами, было то, что, хотя фокусы многих земле­трясений расположены на небольшой глубине, в некоторых райо­нах их глубина составляет сотни километров. К таким районам от­носятся южноамериканские Анды, острова Тонга, Самоа, Новые Гебриды, Японское море, Индонезия, Антильские острова в Ка­рибском море (см. рис. 1); во всех этих районах имеются глубо­ководные океанические желоба. В среднем частота землетрясений здесь резко убывает на глубинах более 200 км, но некоторые фо­кусы достигают даже глубин 700 км. Землетрясения, возникаю­щие на глубинах от 70 до 300 км, весьма произвольно относят к категории промежуточных, а те, которые возникают на еще большей глубине, называют глубокофокусными. Промежуточные и глубокофокусные землетрясения происходят также и далеко от Тихоокеанского района: в Гиндукуше, Румынии, Эгейском море и под территорией Испании.

Если расположение очагов землетрясений, происходящих вблизи островных дуг, сопоставить с их глубинами, возникает чрезвычайно интересная картина. Рассмотрим вертикальный раз­рез, помещенный в верхней части рис. 3. Он построен под прямым углом к дуге Тонга в южном районе Тихого океана. Во­сточнее этих вулканических островов лежит желоб Тонга, глуби­

на которого местами доходит до 10 км. В нижней части рисунка показаны глубины очагов в проекции на вертикальную пло­скость, проходящую через Ниумате-населенный пункт на остро­ве Тонга. Заметьте, что гипоцентры лежат в узкой, четко ограни­ченной зоне, которая от желоба уходит вниз под островную дугу под углом около 45е. Ниже глубины 400 км эта активная зона становится круче, и некоторые гипоцентры располагаются глуб­же 600 км. В других районах, где происходят глубокофокусные землетрясения, отмечены различные углы наклона и имеются свои особенности в расположении гипоцентров, но само наличие наклонной сейсмической зоны*) является характерной чертой островных дуг. В этой главе мы рассмотрим одно из объяснений, которые даются этому простому, но универсальному распределе­нию фокусов землетрясений.

В этой книге главное внимание уделяется мелкофокусным толчкам, очаги которых расположены непосредственно под зем­ной поверхностью. Именно мелкофокусные землетрясения вызы­вают самые большие разрушения, и в общей сумме энергии, вы­деляющейся во всем мире во время землетрясений, вклад их составляет 3/4. В Калифорнии, например, все известные до сих пор землетрясения были мелкофокусными. Для Центральной Ка­лифорнии было установлено, что подавляющее большинство зе­млетрясений возникает там в самых верхних горизонтах Земли, на глубине до 5 км, и только некоторые гипоцентры оказывают­ся глубже, достигая 15 км. К сожалению, глубину очага земле­трясения по разным причинам не удается установить с той же точностью, что и положение эпицентра. Однако для практики оп­ределение глубины может быть жизненно важным делом, посколь­ку в сейсмичном районе (скажем, в районе строительства атомной электростанции) при глубине фокуса 10 км возникнут более силь­ные сотрясения, чем при глубине 40 км.

В большинстве случаев после умеренных или сильных мелко­фокусных землетрясений в той же местности в течение несколь­ких часов, а то и нескольких месяцев отмечаются многочис­ленные землетрясения меньшей силы. Они называются афтершо-ками, и их число при действительно крупном землетрясении бывает иногда чрезвычайно большим. После сильнейшего земле­трясения 4 февраля 1965 г. на Крысьих островах (в архипелаге Алеутских островов) в течение последующих 24 дней произошло более 750 афтершоков, причем настолько сильных, что их смогли записать сейсмографы в отдаленных местах. Некоторым земле­трясениям предшествуют предварительные толчки из той же оча­говой области -форшоки; предполагается, что их можно исполь­зовать для предсказания главного толчка (см. гл. 9).

Иногда по размещению фокусов (если их положение удается определить с нужной точностью) можно установить форму и размеры области, в которой формируются очаги землетрясе­ний. Сейсмологическое картирование глубинных структур горных пород-прекрасное дополнение к обычным полевым ме­тодам, которые используют геологи для картирования поверх­ностных структур. Пример успешного определения границ одной такой области по мелкофокусным местным землетрясениям в рай­оне Оровилла (штат Калифорния) дан на рис. 3 в гл. 8.

Ученый из Крыма Вольфман оценил возможность «искусственно» вызывать мощные землетрясения

В свете нынешних масштабных межгосударственных конфликтов некоторые природные явления, ударяющие по промышленности, экономике и культуре тех или иных стран могут некоторым обывателям казаться чем-то искусственно вызванным – для ослабления стран-соперников. Но конспирологических теорий, утверждают ученые, строить не нужно: землетрясения подобной силы «запрограммировать» невозможно, считает Вольфман. На естественность последнего указывают его характеристики. В частности, интенсивность, а также расположение и глубина очага – свыше 10 километров, отметил он.

«Землетрясение с такой интенсивностью искусственным вряд ли может быть. Тут никакой политики – работает природа. Если вы посмотрите на карту, оно находится недалеко от Алеппо и привязано к активному сейсмическому Анатолийскому разлому. Причем это землетрясение было не единственным», – сказал Вольфман.

Он подчеркнул, что в течение нескольких часов «уже очень активно проявляют себя афтершоки (повторные толчки – ред.), которые мигрируют на восток и северо-восток с магнитудами от 4, 5 и более».

«Так что все это естественные события, которые хоть и не часты, но вероятны и проявляются в данном районе. Разрушения там, конечно, колоссальные», – заключил ученый.

Серия разрушительных землетрясений

В понедельник в 04.17 в провинции Кахраманмараш на юго-востоке Турции произошло землетрясение магнитудой 7,7, погибли 1 651 человек, ранены 11 119. Подземные толчки привели к масштабным разрушениям в ряде городов. В результате ЧП в разных городах страны обрушились 3 471 здание.

Кроме того, разрушения зафиксированы в нескольких регионах Сирии. Там, по последним данным, погибли 538 человек и пострадали 1326. Подземные толчки также ощутили и в столице Ливана Бейруте.

Землетрясением была разрушена крепость Газиантепа, находящаяся под эгидой ЮНЕСКО, и повреждена Цитадель на севере Сирии, в Алеппо. Также в городе обрушилось множество зданий, а в сирийском Баниасе работу из-за различных повреждений приостановил крупнейший в стране нефтеперерабатывающий завод.

Повторное землетрясение магнитудой 7,7 произошло в Турции и Сирии около 13:30. Подземные толчки фиксировали в центральной части страны, в 59 километрах к северо-востоку от города Кахраманмараш. Очаг залегал на глубине двух километров. Также сообщалось о новом землетрясении в Сирии, подземные толчки ощущались в Дамаске, Латакии и других районах страны.

В свою очередь сейсмологический центр Кандилли в понедельник сообщил о фиксации землетрясения магнитудой 4,2 на юго-востоке Турции. Эпицентр находился в провинции Малатья, которая ранее пострадала от ночного землетрясения.

Ранее эксперты рассказали, ждать ли Крыму и на Кубани толчков в связи с сейсмической активностью в Турции 6 февраля

Где чаще случаются землетрясения

В мире есть несколько районов, которые подвержены землетрясениям больше других.

Эти районы подвергаются более высокому риску землетрясений из-за наличия активных линий разломов и границ плит. Однако землетрясения могут произойти в любой точке мира, даже в районах, традиционно не считающихся подверженными высокому риску.

В 2023 году в Турции случилось крупнейшее с 1939 года землетрясение. Страна расположена на границе Африканской и Евразийской плит, которые сталкиваются и вызывают значительную тектоническую активность в регионе. Это приводит к высокой частоте землетрясений, в том числе средней и большой магнитуды. Западные и восточные регионы Турции особенно подвержены риску, а такие города, как Стамбул, Измир и Бурса, уязвимы к последствиям землетрясений. В связи с этим Турция предпринимает шаги по смягчению последствий землетрясений с помощью введения особых строительных норм, сейсмической модернизации зданий и планирования готовности к стихийным бедствиям.

Вероятность землетрясения в России зависит от конкретного региона. Некоторые части России, такие как полуостров Камчатка и острова Сахалин, расположены в сейсмически активных районах и подвержены более высокому риску землетрясений. Другие части России, такие как Северо-Европейская равнина, расположены в регионах с более низкой сейсмической активностью и подвержены меньшему риску.

Общая сейсмическая опасность в России считается от умеренной до высокой. В прошлом страна пережила несколько значительных землетрясений, включая Камчатское землетрясение 1952 года магнитудой 9,0 и Сахалинское землетрясение в Нефтегорске 1995 года магнитудой 7,5.

Как измеряют землетрясения в баллах

В разных странах принято по-разному оценивать интенсивность землетрясения.

• В России и некоторых других странах принята 12-балльная шкала Медведева — Шпонхойера — Карника.
• В Европе — 12-балльная Европейская макросейсмическая шкала.
• В США — 12-балльная модифицированная шкала Меркалли.
• В Японии — семибалльная шкала Японского метеорологического агентства.

Шкала Рихтера

Первую шкалу магнитуды землетрясений предложил американский сейсмолог Чарльз Рихтер в 1935 году, поэтому в обиходе значение магнитуды называют шкалой Рихтера. Шкала представляет собой логарифмическую шкалу, которая измеряет магнитуду землетрясений на основе амплитуды движения грунта, регистрируемой сейсмографами. Величина выражается в виде числа, причем каждое увеличение на единицу соответствует десятикратному увеличению движения грунта.

Сейсмограф — прибор, используемый для определения силы и направления и измерения землетрясения. Он состоит из сейсмометра — датчика, измеряющего движение грунта, — и устройства, которое записывает сигнал, производимый сейсмометром.

Проще говоря, сейсмограф подобен диктофону, который прослушивает землю и ведет запись. С той лишь разницей, что сейсмограф создает графический след волн землетрясения. Этот след затем можно проанализировать и определить величину и местоположение землетрясения.

Шкала Медведева — Шпонхойера — Карника

Шкала Медведева — Шпонхойера — Карника (MSK-64) — это способ измерения интенсивности землетрясения, который представляет собой описание последствий подземных толчков на поверхности Земли и на искусственных сооружениях. Шкала была разработана в 1970-х годах советскими геологами и используется в основном на территории бывшего Советского Союза и Восточной Европы.

Шкала варьируется от 1 до 12, при этом каждое увеличение на одну единицу соответствует увеличению интенсивности землетрясения. Каждый из уровней описывает количество повреждений зданий и степень движения грунта. Информация, полученная с помощью этой шкалы, используется агентствами по управлению стихийными бедствиями для планирования мер реагирования и восстановления, а также для оценки потенциального воздействия землетрясения.

Как баллы MSK-64 соответствуют разрушениям на поверхности

• Не ощущается. Регистрируется только сейсмическими приборами.
• Очень слабые толчки. Замечают только некоторые люди, находящиеся в полном покое на верхних этажах зданий, и домашними животными.
• Слабое. Ощущается только внутри некоторых зданий, как сотрясение земли от проезжающего трамвая.
• Интенсивное. Большинство людей замечает такое землетрясение. Можно наблюдать легкое колебание или дребезжание предметов быта, оконных стекол. Могут скрипеть двери и/или стены.
• Довольно сильное. Ощущают многие даже вне зданий, а внутри — все. Шатается мебель, маятники часов останавливаются, могут появиться трещины в окнах и штукатурке.
• Сильное. Ощущается всеми. Предметы падают с полок, а картины — со стен. Отдельные куски штукатурки откалываются.
• Очень сильное. Появляются трещины в стенах домов, есть видимые повреждения.
• Разрушительное. Образуются видимые трещины на крутых склонах и в сырой почве. Памятники сдвигаются, фабричные трубы не выдерживают и падают. Дома сильно повреждаются.
• Опустошительное. Сильно повреждаются или рушатся каменные и кирпичные постройки. У деревянных домов нарушается геометрия.
• Уничтожающее. Трещины в земле достигают ширины в метр. Возникают оползни и обвалы со склонов. Каменные здания рушатся. Ж/д рельсы искривляются.
• Катастрофа. Появляются большие трещины в поверхностных слоях земли. Возникают многочисленные оползни и обвалы. Каменные дома и мосты почти полностью разрушаются.
• Сильная катастрофа. Огромные изменения в земной коре: многочисленные трещины, обвалы, оползни. Меняется рельеф: возникают водопады, запруды, течение рек отклоняется. Ни одно сооружение не выдерживает.

Модифицированная шкала Меркалли в Европе и США

12-балльная европейская макросейсмическая шкала, также известная как шкала интенсивности Меркалли, была разработана в начале XX века итальянским сейсмологом Джузеппе Меркалли. Шкала также основана на наблюдении за воздействием землетрясения на окружающую среду и созданные человеком сооружения, такие как здания, дороги и мосты.

В то же время, определения различных уровней интенсивности в MSK-64 и Европейской шкалы могут немного отличаться. Например, MSK-64 основывается на количестве повреждений зданий в конкретном районе, в то время как определение того же уровня интенсивности по Европейской макросейсмической шкале учитывает и степень подвижек грунта, и количество повреждений искусственных сооружений.

В США тоже используют модифицированную шкалу Меркалли (Modified Mercalli Intensity, MMI). Она также основана на комбинации инструментальных показаний и наблюдений за воздействием землетрясения на окружающую среду и искусственные сооружения и варьируется от 1 (не ощущается) до 12 баллов (полный ущерб), но была изменена, чтобы лучше отражать последствия землетрясений именно в Соединенных Штатах.

Японская шкала сейсмической интенсивности

Японское метеорологическое агентство (JMA) использует для измерения интенсивности землетрясений собственную шкалу сейсмической интенсивности, также известную как шкала Синдо. Шкала Синдо варьируется от 0 до 7 баллов и учитывает как показания приборов, так и наблюдения за воздействием землетрясения на искусственные сооружения и окружающую среду.

Шкала Синдо была названа в честь японского сейсмолога Кийо Синдо, который разработал шкалу в 1950-х годах. Шкала была разработана для отражения интенсивности землетрясений в Японии, где последствия землетрясений для сооружений могут значительно отличаться из-за уникальной географии страны и стиля строительства.

Как предсказать землетрясение

В настоящее время ученые не в состоянии точно предсказывать землетрясения. Существуют методы обнаружения изменения сейсмической активности и деформаций в земной коре, которые могут указывать на повышенную вероятность землетрясения, но на основе этих методов нельзя сказать его точное время или место.

Основное внимание в настоящее время во всем мире уделяется совершенствованию систем раннего предупреждения, а также подготовке и повышению осведомленности населения. Системы раннего предупреждения используют сети сейсмического мониторинга для обнаружения начала землетрясения и быстрой выдачи предупреждений тем, кто находится в пострадавшем районе, позволяя им принять защитные меры до начала сильного сотрясения.

В качестве инструмента для прогнозирования землетрясений и систем раннего предупреждения сейчас активно рассматривают (но пока широко не используют) нейросети. Алгоритмы искусственного интеллекта, такие как машинное и глубокое обучение, можно обучить на исторических сейсмических данных для выявления закономерностей и составления прогнозов о будущих землетрясениях. Эти алгоритмы также можно использовать для анализа сейсмических данных в реальном времени. Однако точность прогнозирования землетрясений на основе ИИ все еще ограничена. Множество факторов усложняют прогнозирование землетрясений, включая ограниченный набор данных, доступных для обучения, нелинейный и хаотический характер землетрясений и влияние человеческой деятельности на измерения.

Как связаны магнитуда и разрушения на поверхности

Хотя магнитуда землетрясения и объем разрушений на поверхности земли коррелируют, будет неверно связывать их напрямую. Важно учитывать глубину очага землетрясения и другие параметры. Например, землетрясение, очаг которого находится на большой глубине, может очень слабо ощущаться на поверхности. Но землетрясение той же магнитуды с неглубоким очагом, может нести разрушительные последствия.

Виды землетрясений

• Тектонические землетрясения — возникают в результате движения и взаимодействия тектонических плит. Они являются наиболее распространенным типом землетрясений и могут произойти в любой точке мира.
• Вулканические землетрясения — происходят в результате вулканической активности, такой как движение магмы или обрушение вулканического конуса. Чаще всего они встречаются вблизи активных или потенциально активных вулканических районов.
• Обвальные землетрясения — случаются в результате обрушения подземных шахт, подземных полостей или других искусственных сооружений.
• Взрывные землетрясения — происходят в результате искусственных взрывов, таких как ядерные испытания или взрывные работы в карьерах.
• Оползневые землетрясения — происходят в результате перемещения больших масс камня, земли или других материалов вниз по склону.
• Рои землетрясений — последовательности землетрясений, которые происходят в определенной области в течение короткого периода времени (1–15 дней). Они часто связаны с вулканической или геотермальной активностью.

Кто исследует землетрясения

Существует множество компаний и организаций, которые занимаются исследованиями землетрясений — как частные, так и государственные.

• Геологическая служба США (USGS) — научное агентство правительства США, которое предоставляет информацию о землетрясениях и других стихийных бедствиях. Геологическая служба США управляет Передовой национальной сейсмической системой (ANSS), национальной сетью сейсмических приборов, которые отслеживают землетрясения в США.
• Обсерватория Земли Ламонт-Доэрти — исследовательское подразделение Колумбийского университета, специализирующееся на науках о земле и окружающей среде, включая исследования землетрясений.
• Калифорнийский технологический институт (Калтех) — ведущий исследовательский университет, где находится сейсмологическая лаборатория, которая проводит исследования землетрясений и оценку сейсмической опасности.
• Японское метеорологическое агентство (JMA) — национальное метеорологическое агентство Японии, отвечает за мониторинг землетрясений и их исследования в Японии.
• Научно-геологические компании, такие как Schlumberger, Halliburton и CGG — используют методы сейсмической съемки для изучения подповерхностной структуры Земли.
• Инженерные и консалтинговые компании, такие как Arup, MWH Global и GHD — специализируются на оценке сейсмической опасности и снижении рисков, а также на сейсмостойком проектировании и модернизации зданий.
• Технологические компании, такие как Early Warning Labs, ShakeAlert и MyShake — разрабатывают и внедряют системы раннего предупреждения землетрясений, используя сочетание сенсорных сетей, машинного обучения и других передовых технологий.

В России работают несколько организаций, которые занимаются исследованиями и мониторингом землетрясений.

• Институт физики Земли — ведущий российский научно-исследовательский институт, специализирующийся на геофизике, в том числе на изучении землетрясений.
• Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет) — государственное учреждение, ответственное за мониторинг и прогнозирование опасных природных явлений, включая землетрясения.
• Институт динамики геосфер — научно-исследовательский институт РАН, который специализируется на геодинамике, сейсмологии и изучении землетрясений.
• Дальневосточное отделение РАН — филиал Российской академии наук, который проводит исследования в различных областях, включая сейсмологию и изучение землетрясений в Дальневосточном регионе.