Сейсмическое явление

Эпицентры землетрясений (1963—1998)

Землетрясение — подземные толчки и колебания земной поверхности, возникающие в результате внезапных, почти мгновенных разрывов и перемещений масс горных пород в земной коре и в верхней части мантии Земли.

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

Общая информация[править]

Место возникновения толчков, очаг землетрясения, обычно находится на глубине от 5−10 до 500−600 км. Энергия землетрясения определяется в магнитудах. Воздействие на земную поверхность, сила землетрясения, определяется в баллах.

Землетрясение — один из самых опасных естественных феноменов на нашей планете, ответственный за смерть миллионов человек и сотни уничтоженных городов. Для измерения силы землетрясения пользуются так называемой шкалой Рихтера.

На земной поверхности землетрясения распространены неравномерно, и чаще всего наблюдаются в глубоководных желобах, на тихоокеанских островах и побережье, в Альпийско-Гималайском горном поясе Евразии, в местах глубоких впадин суши (озеро Байкал, область Восточно-Африканских озёр).

Наблюдения за землетрясениями ведут сейсмические станции, изучаются землетрясения в сейсмологии.

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.

В Турции произошло землетрясение магнитудой 7,7, есть жертвы и крупные разрушения

Об этом «РГ» сообщил директор Института сейсмологии и геодинамики Крымского федерального университета (КФУ) Юрий Вольфман.

Землетрясение магнитудой 7,4 произошло в турецкой провинции Кахраманмараш, в результате погибли более 1000 человек, пострадали около пяти с половиной тысяч.

Кадры улиц в эпицентре землетрясения — провинции Кахраманмараш

К сожалению, данный браузер не поддерживает HTML5-видео.

По словам Юрия Вольфмана, случившееся можно назвать катастрофическим событием, но это не исключение для Турции, через которую проходит центральная часть сейсмически активного пояса. Анатолийский разлом, где все случилось, — очень сейсмически активный. Но подобное природное явление наблюдалось в 1999 году в турецком Измите, причем, оно ощущалось даже в Крыму на уровне 3-4 баллов.

— Отрицательную роль сыграло то, что сам очаг землетрясения в Турции находится на небольшой глубине и в густонаселенном районе, — уточнил ученый.

Также он рассказал, что Анатолийский разлом продолжает трясти, с момента ночного катаклизма произошло уже несколько десятков афтершоков.

В тоже время Юрий Вольфман заверил, что в Крыму подобных землетрясений в принципе быть не может.

Кадры последствий землетрясения в Турции

Со многими погодными и природными катаклизмами человечество имеет дело на протяжении тысячелетий. Возможности современного мониторинга и оценки рисков постоянно растут. Кажется, что технологии вот-вот позволят взять стихию под контроль. Но на деле не всё так просто. Самой непредсказуемой стихией, по словам учёных, считается землетрясение.

Землетрясения происходят около границ тектонических плит, когда участки земной коры скользят или сталкиваются между собой, как машины во время ДТП. Но поскольку они огромного размера, возмущение от этих событий затрагивает огромные площади. Мелкие толчки случаются часто — до 30 раз в день, но они не приносят вреда. Однако самые сильные из них уносят десятки тысяч жизней и причиняют миллиардный ущерб.

На сегодня известно много предвестников землетрясений. Например, выход конкретных газов на поверхность земли, подъём уровня подземных вод, изменение магнитного поля и проводимости земной коры, нагрев определенных областей поверхности. Все эти процессы могут происходить за несколько недель или месяцев до самого разрушительного толчка и опасных колебаний. Но ни один из них не может служить точным индикатором, на который могли бы опереться службы оповещения.

Но единого надежного прогностического показателя по-прежнему нет. Сегодня эту проблему пытаются решить с помощью анализа больших данных. Современные программы используют разные типы параметров, чтобы уловить опасность. Например, американская компания Terra Seismic использует американские, европейские и азиатские спутниковые системы для обнаружения различных аномалий. Сделанный таким способом прогноз позволил оповестить людей о землетрясении на Суматре в 2015 году за неделю до события.

Проблема ещё и в том, что системы оповещения консервативны в плане использования новых технологий. Сейсмологи не стремятся брать на себя ответственность. Они объясняют это так: «Эвакуация населения — это колоссальные средства. Кто возьмет на себя затраты, если прогноз не оправдается? Есть так называемый кодекс сейсмолога, который запрещает оповещать людей напрямую; можно только сообщать властям».

Самые распространённые системы раннего предупреждения опираются на данные о распространении сейсмических волн. Но их горизонт — 20–30 секунд до толчка. За это время люди иногда успевают только выбежать из зданий. Такие системы сегодня работают в прибрежных зонах, например, в Мексике и ещё в 11 странах. Наиболее слаженной оперативностью отличается Япония. Там, когда получают сигнал, все службы реагируют мгновенно и синхронно, останавливаются поезда и другие производства, рассказывается на сайте ТАСС.

Из-за прошедших в Турции и Сирии серии мощных подземных толчков, сейчас тема землетрясений у многих на слуху. Отголоски этого природного явления фиксировались в разных странах, и, как в интервью программы «Утро.России» рассказал Валерий Парначев, профессор, доктор геолого-минералогических наук ТГУ, землетрясение до 6 баллов возможно и в Томской области.

По словам ученого, землетрясение в Турции — достаточно ожидаемое явление, так как этот район находится в пределах Альпийско-Гималайского пояса. Эта реликтовая структура представляет собой старый океан, у которого еще остались не закрывшиеся участки.

«Средиземное море закрывается, так что «спешите» посетить его, поскольку Африка смещается в северном направлении. Поскольку это древняя океаническая структура, очень много разломов, отдельные плиты находятся в движении»,

Отслеживать движение плит можно с помощью специальных датчиков, которые с точностью до сантиметра в сутки показывают скорость перемещения, места, где возникает разлом и так далее.

Землетрясение наступает тогда, когда в определенном месте накапливается напряжение, плиты сталкиваются. Однако, по словам ученых, спрогнозировать землетрясение с точностью до дня невозможно.

– рассказывает Валерий Парначев.

Если говорить именно о расположении Томска, то он находится на Колывань-Томской складчатой зоне, которая, в свою очередь, является составной частью Алтай-Саянско горной области.

«К примеру, Лагерный сад — внизу скальные породы, а вверху 30-40 метров рыхлых толщ. Эти рыхлые толщи уже в районе Северска — 60-70 метров. Здесь уже пошла Западно-Сибирская структура. Эти скальные обнажения говорят о том, что территория поднимается, а река врезается в рыхлые отложения, уже их размыла и теперь «моет» скальные обнажения»,

– говорит геолог.

Такое расположение на стыке различных зон слоев Земли говорит о том, что в перспективе в Томске возможны сильные землетрясения, силой до 8-9 баллов.

– объясняет Валерий Парначев.

Добавляется, что в Томской области с 18 века фиксируются землетрясения, они происходят постоянно, однако их мощность довольно слабая, для обывателя они проходят незаметно. Сейчас в соответствии с официальной картой сейсмической опасности, в нашем регионе могут происходить землетрясения до 6 баллов.

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.

Interfax-Russia.ru — Ученые назвали возможный предвестник землетрясений в районе Байкала.

Ученые Института земной коры Сибирского отделения Российской академии наук (СО РАН) зафиксировали аномально сильное изменение микросейсмического фона и ориентации колебаний сейсмических частиц перед недавним землетрясением в акватории озера Байкал.

«Был получен хороший стабильный предвестник – он наблюдался в течение 10 дней до землетрясения (подземный толчок произошел 14 октября – ИФ) и в течение 4 дней – после. Это очень сильное повышение уровня микросейсмического фона – в 19,5-21 раз. И смена ориентации колебаний сейсмических частиц в волне», — сообщила научный секретарь института Анна Добрынина на пресс-конференции в «Интерфаксе» в Иркутске.

Как пояснила эксперт, в норме сейсмические частицы двигаются хаотично, однако перед землетрясением они изменили ориентацию на северо-западную. Кроме того, резко выросла амплитуда волн в низких частотах.

«Говорить (о том, что ученые научились предсказывать землетрясения – ИФ) пока рано. Не факт, что для другого района эти предвестники сработают. Исследования продолжаются, сейчас мы анализируем микросейсмический фон перед другими крупными землетрясениями в Байкальском рифте», — сказала Добрынина.

Изначально эту аномалию обнаружили при анализе широкополосных шумов перед Кударинским землетрясением в декабре 2020 года, когда в дельте реки Селенги с разницей в несколько часов произошло 4 подземных толчка, в том числе магнитудой 5,5 и 4,9, которые в Иркутске ощущались на уровне 5 и 4 баллов. Сейчас ученые ждут записи с сейсмостанции в поселке Большое Голоустное, рядом с которым 14 октября в акватории озера Байкал произошло сильное землетрясение магнитудой 5,2, чтобы сравнить показатели.

Также Добрынина рассказала, что с 2020 года, когда в Байкальском рифте начался рост сейсмоактивности, Институт земной коры вместе с консорциумом других научных организаций РАН приступил к разработке методики прогнозирования землетрясений. В этом году вышла монография с первыми результатами исследования.

«Наш институт с 2020 года развернул сеть комплексного мониторинга опасных геологических процессов, которая включает не только сейсмостанции, но и станции для оценки поверхностного движения земной коры, деформации горных пород, измерения эманаций радона, температурного режима грунтов, уровня подземных вод, содержания изотопов в воде и т.д. Все эти параметры нами анализируются для выявления аномалий перед землетрясением», — сказала научный секретарь.

В свою очередь директор Байкальского филиала Единой геофизической службы РАН Елена Кобелева сообщила, что уровень сейсмической активности в Байкальской рифтовой зоне в последнее время начал снижаться.

«Минувший 2021 год характеризовался максимальным количеством выделившейся сейсмической энергии за весь период наблюдений. В нашем оперативном каталоге за прошлый год было 571 сейсмособытие, в том числе 83 ощутимых. В текущем году в каталоге уже 170 событий, 33 ощутимых», — сказала специалист на пресс-конференции в Иркутске.

По ее информации, обычно в среднем в год в Байкальском рифте происходит 100-150 сейсмособытий, из которых 20-25 ощутимых.

«Сейсмоактивность «затухает» по сравнению с прошлым годом, но она все еще повышена», — отметила ученый.

По ее словам, сейсмическая активность связана с солнечной активностью, это 11-летний цикл.

«Солнечная активность снижается, думаю, и мы (сейсмоактивность в Байкальском регионе – ИФ) должны на снижение идти», — добавила Кобелева.

Как сообщалось, 14 октября на границе Иркутской области и Бурятии произошло сильное землетрясение. Эпицентр находился на глубине озера Байкал (19,5 км) в 19 км восточнее поселка Большое Голоустное (Иркутская область). Землетрясение имело энергетический класс 14,1, магнитуду 5,2.

В Большом Голоустном ощущались подземные толчки силой 7 баллов, в поселках на южном побережье Байкала – 5-7 баллов, в Иркутске (в 96 км западнее эпицентра) – 5 баллов, в Улан-Удэ (в 136 км восточнее эпицентра) – 4,5 баллов. В общей сложности землетрясение почувствовали более чем в 200 населенных пунктах Иркутской области и Бурятии. В домах качались люстры и падали предметы с полок. По данным МЧС России, землетрясение обошлось без жертв и разрушений, на работу объектов жизнеобеспечения оно не повлияло.

На выходных подземные толчки в районе Байкала продолжились. Первый толчок энергетическим классом 9,7 магнитудой 3,1 сейсмостанции зафиксировали утром 15 октября рядом с дельтой реки Селенги, в 10 км севернее бурятского села Посольское, а второй – энергоклассом 9,6 магнитудой 3 – поздно вечером того же дня в 29 км южнее истока реки Ангары.

Также утром 15 октября трехбалльное землетрясение ощутили жители поселков Кумора и Ангоя (Бурятия). Эпицентр находился в 70 км восточнее дельты реки Верхняя Ангара.

Вместе с тем, 15 октября немного «потрясло» и Забайкальский край. Первый толчок энергоклассом 10,3 магнитудой 3,5 произошел в ночь на субботу в Улетовском районе региона, эпицентр находился в селе Арта. Второй толчок энергоклассом 9,8 магнитудой 3,2 ощутили утром 15 октября жители Красночикойского района.

Как отметила Кобелева, землетрясение 14 октября по своим параметрам было практически аналогично землетрясению, произошедшему в этом же районе 8 июня 2022 года.

«Эти два события очень близкие по энергии, по амплитудам, по частотному диапазону. Как два брата-близнеца. Их объединяет еще и то, что после них нет афтершоковой активности. Два слабых повторных толчка – и все», — отметила она.

Как пояснил заместитель директора Института земной коры Сибирского отделения (СО) РАН Владимир Саньков, механизм формирования очага землетрясения в Большом Голоустном – «это сброс, типичный для Байкала».

«(В Байкальской рифтовой зоне – ИФ) происходит растяжение по направлению северо-запад — юго-восток. Блок Забайкалья отодвигается от блока Сибирской платформы примерно со скоростью 2-3 мм в год. Если брать линию от Иркутска до Улан-Удэ – 2,1 мм в год. Эти условия как раз и порождают типичные для Байкала механизмы сбросовых землетрясений. Опускается днище впадины относительно берегов», — сказал эксперт на пресс-конференции в Иркутске.

Он также отметил, что все последние землетрясения в акватории Байкала и рядом с озером произошли в зонах, «где наблюдается локальное сжатие при общем растяжении земной коры»    .

Байкальская рифтовая зона, где по данным ученых, идет расхождение Евразийской и Амурской тектонических плит, имеет протяженность около 2 тыс. км. В ее центральной части находится озеро Байкал, на юге – озеро Хубсугул (Монголия), на севере – горный район, по которому проходит Байкало-Амурская магистраль (БАМ). Усиление активности фиксируется с осени 2020 года, когда 22 сентября на юге Байкала произошло Быстринское землетрясение магнитудой 5,5.

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.

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.

Процессы, происходящие при сильных землетрясениях[править]

Некоторые известные и значимые в истории человечества землетрясения: землетрясение в Малой Азии (1201), землетрясение в Китае (1556), землетрясение в Далмации (1667), Лиссабонское землетрясение (1755), землетрясение в Японии (1923), землетрясение в Чили (1960), землетрясение в Перу (1970), Таншанское землетрясение (1976), землетрясение около Суматры (2004), землетрясение в Японии (2011).

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.

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.

Можно ли предвидеть природное явление?

На территории Краснодарского края 26 сейсмических разломов, но никто не знает, сколько из них активны.

Разрушительные землетрясения (8 и более баллов из 12) в Краснодарском крае случаются раз в 1000 лет. Сильные (до 7 баллов) — каждые 25-32 года, слабые толчки (2-4 балла) ощущаются каждые 2-4 года. «Краснодарские известия» побеседовали с заместителем председателя Южного научного центра РАН по науке, директором НИЦ прогнозирования и предупреждения геоэкологических и техногенных катастроф КубГУ Владимиром Бабешко и составили сейсмокарту региона.

Почему случаются толчки

Кубань — одна из самых сейсмоопасных территорий страны наряду с Камчаткой, Курилами, Сахалином, Алтаем, Байкалом и Якутией.

— Мы относимся к 8-балльной зоне сейсмичности. Эти баллы присваиваются исходя из наблюдений за сильными землетрясениями, которые происходили ранее. В горах есть каньоны и разрезы, которые образовались на территории края. Например, каньон реки Белой, возможно, образовался таким образом. Молодые, еще формирующиеся Кавказские горы (множество разломов под ними и на дне Черного моря), грязевые вулканы Тамани и, конечно, украшение Кавказских гор, стратовулкан (многослойный и сложный) Эльбрус — именно эти факторы предопределяют высокую вероятность и частую повторяемость землетрясений в регионе,

В крае действуют сразу две сейсмостанции. Одна на базе Кубанского госуниверситета, другая, входящая в структуру Обнинского центра сейсмических исследований, — в Анапе.

Согласно одной из гипотез, сейсмическая активность — это процесс выравнивания потенциальной энергии, распределенной в недрах Земли. В каких-то местах их толщина 40 км, в каких-то — восемь. Это и влияет на энергию, которая стремится повсюду распределиться одинаково.

— Грубо говоря, структура Земли — словно круто сваренное яйцо со сломанной скорлупой. Фрагменты скорлупы — аналог литосферных плит, — рассказывает академик. — Если дальше сжимать такое «яйцо», — фрагменты ломаются, это и есть землетрясение. Земля сложнее яйца, но и здесь есть как внешние, так и внутренние воздействия.

Среди них — периодически изменяющиеся в каждой точке планеты притяжения Луны, воздействия атмосферы на поверхность «шарика», медленно тормозящие его вращение в связи с наличием очень малой вязкости воздуха.

Внутренние причины воздействия — физико-химические процессы в нижней мантии в зоне ядра, образование и продвижение к поверхности Земли плюмов — движущихся снизу к литосферным плитам объемных образований — более легких, чем пластические наполнения нижней и верхней мантий Земли, результатов физико-химических процессов.

Эти процессы вызывают подвижки литосферных плит, которые в связи с теорий прочности и разрушения материалов приводят к землетрясениям, вызывающим появление разрушительных сейсмических воздействий на поверхности Земли. Это подвижки и волны.

— Возьмем пружину из стальной проволоки и сильно сожмем ее, — приводит сравнение ученый. — Она запасется потенциальной энергией, равной той работе, которую затратили при ее сжатии. Разрежем сжатую пружину пополам, два ее фрагмента придут в движение, быстро распрямляясь, и могут сильно ударить по препятствиям на их пути. Грубо говоря, это и есть сейсмическая подвижка.

На поверхности Земли роль пружины играют литосферные плиты, имеющие в основном хрупкое строение из гранита в верхнем слое и более тяжелое, базальтовое, внизу. Они способны запасать огромное количество потенциальной энергии, высвобождаемой при разрушении. Толщина коры Земли в континентальной зоне доходит до 40 км, в океанической — 8-10 км.

Землетрясения происходят и в море. Их особенность в том, что литосферные плиты под морем заходят под континентальные. Точка их соприкосновения называется зоной Беньофа. А сам процесс называется субдукцией. Пример — землетрясение в Фукусиме в 2008 году.

А почему литосферная плита подползает под континентальную? Работает принцип спагетти. Под земной корой находится астеносфера — жидкая, как мазут, субстанция. На Кавказе по одной из гипотез ее втягивает Эльбрус. Иными словами, можно предположить, что магма под самой большой горой Европы тоже может стать причиной землетрясений.

У кубанской технологии аналогов в мире нет

В середине 1980-х на полигоне КубГУ в Горячем Ключе установили вибросейсмоисточники. Их специально для вуза разработали новосибирские ученые. Состояние планеты они мониторят посредством звуковых волн, которые пробивают до ядра планеты. Сейсмологическая станция работает до сих пор.

По словам академика РАН, в середине 1990-х СМИ активно злоупотребляли темой, создавая панические настроения: на Черноморское побережье ехать опасно, там трясет. Вот-вот случится землетрясение в Сочи, Анапе или Геленджике.

— Думаю, цель этих публикаций была одна: напугать туристов и отправить их отдыхать за рубеж. Многие на удочку попадались, — уверен Владимир Бабешко. — Встал вопрос: что делать? Меня вызвал губернатор Евгений Харитонов. Так запустили программу по мониторингу сейсмичности Краснодарского края, выделили бюджетные деньги на оборудование.

— Если же установить на него нашу программу, то он одновременно будет давать информацию о возможных землетрясениях. Это очень важно, потому что зачастую богатые нефтью районы одновременно и сейсмически опасные. Для создания таких, действительно пионерских, проектов нужны инвестиции. У нашей технологии сейчас просто нет аналогов в мире, — продолжает Бабешко.

Единственно прогнозируемый

После зимней Олимпиады-2010 в Ванкувере началась новая волна паники. Этот город по сейсмичности примерно такой же, как и Краснодарский край, там может случиться землетрясение силой до девяти баллов. И хотя ничего подобного во время Игр и позже не произошло, кубанских ученых напрягали звонками корреспонденты иностранных изданий и задавали вопрос: а нет ли вероятности, что может трясти Кубань, в частности — Сочи, где в 2014 году должна была состояться очередная зимняя Олимпиада?

— В 2013 году я поехал в Канаду, — вспоминает собеседник. — Мы обменялись опытом с местными учеными и создали в крае гораздо более тонкую систему наблюдения за землетрясениями. Высокоточные датчики, которые улавливают малейшее колебание (до 1 мм) земной коры. На основе этих данных можем рассчитать скорость и направление движения литосферных плит. До наших исследований считалось, что землетрясение начинается, когда литосферные плиты сближаются и начинают давить торцами одна на другую.

Но мы выяснили, что трясти землю начинает гораздо раньше, до контакта. Так, ученые кубанского госуниверситета открыли новую, неизвестную ранее модель — стартовую. Это удалось рассчитать, изучив сильное землетрясение силой 6,9 балла в Спитаке (Армения), которое случилось в 1988 году, — утверждает Владимир Бабешко.

Исследование показало, что существует ранее не описанный тип землетрясений. Оно может возникать до взаимодействия литосферных плит торцами — лишь приблизившись друг к другу. И это единственное землетрясение, которое можно прогнозировать, определять место и время сейсмического события.

— У нас имеется 12 высокоточных приборов, которые нужно установить на границах разломов, всего их в крае 26. Некоторые из них активные, какие-то пассивные. Определяется это просто: были ли землетрясения в этих точках ранее или нет, — поясняет академик. — На установку оборудования сейчас нет средств. Нужны серьезные инвестиции. Но и при имеющихся возможностях у нас в Краснодарском крае довольно точная система прогнозирования.

Как увидеть пророчество

Прогноз места, времени и силы землетрясения — проблема, над которой давно бьются ученые России, США, Японии и многих других стран. Сегодня есть более 250 инструментально зарегистрированных предвестников землетрясений различных типов.

Что это такое? В самом общем смысле это аномальные явления, которые можно заметить и зарегистрировать перед землетрясением. В XIX-XX веках ученые пришли к выводу, что ими могут быть медленные движения земной поверхности, изменения свойств пород Земли и режима слабых сейсмических толчков, колебания температуры, феномен звука при землетрясениях, свечение атмосферы, а также необычное поведение животных. Даже в начале XXI века накопленных данных слишком мало. Пока никто не может точно предсказать время, место и силу землетрясения.

Не могут сейсмологи и точно выделить предвестниковые аномалии среди разнообразных шумов, вызываемых процессами в недрах нашей планеты. Оказалось, что предвестники обладают коварными свойствами. Некоторые из них не всегда обнаруживаются перед землетрясениями, в других случаях они имеют нетипичные проявления, а иногда и вовсе не связаны с землетрясением: аномалия есть, а катастрофы нет.

Так что прогноз землетрясений — дело будущего. Возможно, далекого.

Материал подготовил Владимир Приходько

• Разрушительные и сильные землетрясения в Краснодарском крае- 10 марта (27 февраля по ст. ст.) 1793 г. на Таманском полуострове извержение вулкана Кукуоба, сопровождавшееся землетрясением, открыло гробницу боспорского царя Сатира I, правившего государством в V веке н. э.- 19 сентября 1799 г. в Екатеринодаре (Kpacнодаре) случилось два толчка, довольно сильных, ощущавшихся по всей Кубанской области. На Азовском море, против Темрюка, появился новый остров, которому предшествовал взрыв, после чего пошел дым и показалось пламя. Сила землетрясения — 5 баллов.- В феврале 1834 г. землетрясение ощущалось в течение 3 секунд в Анапе и на побережье Черного моря до устья р. Кубани. Ветхие здания крепости разрушены. Землетрясению в Анапе предшествовал ужасный шум в воздухе, направлявшийся с нагорной стороны (с востока на запад) и отразившийся потом два раза от моря с особенным гулом.- В декабре 1955 года тряхнуло и поселок Красная Поляна в Сочи. Магнитуда землетрясения составила 7-8 баллов. Серьезно пострадала только Краснополянская гидроэлектростанция. Чудом обошлось без жертв.- 9 ноября 2002 г. Землетрясение ощущалось на обширной территории Краснодарского края: Анапа, Крымск, Юровка — 5-6 баллов, Новороссийск — 5, Краснодар — 4-5, Геленджик, Белореченск, Славянск-на-Кубани, Темрюк, Майкоп — 3 балла. Информации о жертвах и разрушениях не поступало.
• Где может тряхнутьСписок городов и населенных пунктов Краснодарского края, расположенных в сейсмоактивных районах и характеризующихся сейсмической интенсивностью 6 и более баллов:Выселки, Гирей, Гулькевичи, Ейск, Кавказская, Каневская, Кропоткин, Крыловская, Кущевская, Ленинградская, Новоминская, Новопокровская, Октябрьская, Павловская, Староминская, Старощербиновская, Тбилисская, Тихорецк.Армавир, Краснодар, Отрадная.Абинск, Абрау-Дюрсо, Анапа, Апшеронск, Архипо-Осиповка, Афипский, Ахтырский, Верхнебаканский, Витязево, Горячий Ключ, Ильский, Кабардинка, Красная Поляна, Крымск, Курчанская, Кутаис, Нефтегорск, Нижнебаканский, Новомихайловский, Новороссийск, Псебай, Северская, Славянск-на-Кубани, Сочи, Тамань, Темрюк, Троицкая, Туапсе, Хадыженск, Холмская, Черноморский.Баллы — проявления на поверхности1. Регистрируется только сейсмическими приборами.2. Иногда ощущается, если человек находится в неподвижном состоянии.3. Чувствуют немногие, более сильно проявляется в помещении на верхних этажах.4. Ощущается многими (особенно в помещении). Возможен звон посуды, дребезжание стекол, хлопки дверей.5. Испытывают почти все, многие ночью просыпаются. Качание висячих предметов, трещины в оконных стеклах и штукатурке.6. Ощущается всеми, осыпается штукатурка.7. Трещины в штукатурке и откалывание отдельных кусков, тонкие трещины в стенах.8. Большие трещины в стенах, падение заводских труб, разрушение монументов. Трещины на крутых склонах и на сырой почве.9. Обрушение стен, перекрытий кровли в некоторых зданиях, разрыв подземных трубопроводов.10 Обвал многих зданий, искривление железнодорожных рельсов. Оползни, обвалы, трещины (до 1 м) в грунте.11. Многочисленные широкие трещины в земле, обвал в горах, обрушение мостов, только немногие каменные здания сохраняют устойчивость.12. Значительные изменения рельефа, отклонение течения рек, тотальное разрушение сооружений.

Добавьте «» в список ваших источников

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.