Зарождение землетрясение

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

Турецко-сирийская трагедия всколыхнула весь мир. Почему землетрясение имело столь сокрушительную силу и может ли оно повториться в других регионах мира? Мы собрали мнения ученых и выяснили, где находятся самые сейсмоопасные точки планеты, какие еще страны и города могут подвергнуться ударам разрушительной стихии, где в России сейсмологи прогнозируют возможность землетрясений в этом году и могут ли турецкие подземные толчки грозить последствиями для всего мира?

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.

Слабые землетрясения расскажут о сильных

26 мая 2022
Все новости ›

Геофизики научились определять зоны зарождения мощных землетрясений, анализируя сейсмологические данные множества слабых толчков.

Землетрясения — одни из самых опасных природных явлений. Они зарождаются на глубинах до десятков километров и связаны с движением разломов земной коры. Разломы земной коры имеют сложную структуру и складываются из разных типов горных пород. Чтобы научиться предсказывать землетрясения как можно раньше,  нужно изучать разломы и их структуру.

Долгое время единственным способом изучения участков разломов, были наземные полевые наблюдения. В результате тектонических процессов некоторые из тех областей земной коры, в которых миллионы лет назад зарождались землетрясения, оказались поднятыми на поверхность и доступными для исследований. Однако было бы куда интереснее «заглянуть» в центр землетрясения, которое происходит «здесь и сейчас», а не тогда, когда на Земле ещё даже не было людей.

С помощью современных сейсмологических технологий можно фиксировать колебания не только от сильных, но и от очень слабых землетрясений и определять их эпицентр с точностью до десятков метров. А так как слабые толчки происходят в тысячи раз чаще, то используя данные об их местоположениях, можно понять, как устроены области зарождения сильных землетрясений.

Исследователи из Института динамики геосфер РАН и МФТИ разработали методику определения участков разломов, где формируются одни из самых разрушительных землетрясений. Для этого они использовали математическую обработку массива сейсмологических данных, накопленных в районах разломов Сан-Андреас, Калаверас и разлома Хейворда в Северной Америке.

Как пишут геофизики в Frontiers in Earth Science, им удалось выделить области концентрации слабых толчков — так называемые топологически плотные кластеры. Они отображают положение контактных пятен — мест зарождения сильных землетрясений. В сейсмических данных контактные пятна начинают проявляться уже через несколько лет после начала наблюдения, и информация о структуре контактных пятен, полученная по сейсмическим данным, хорошо согласуется с данными полевых наблюдений.

Зная местоположение контактных пятен, можно контролировать приближение сильных толчков по ряду косвенных признаков вблизи них. Одним из таких признаков может быть изменение спектра сейсмического шума в области контактного пятна, например, появление характерных пиков, частоты которых снижаются по мере приближения сильного землетрясения.

По материалам МФТИ.

Статьи по теме:

Ученые из Института динамики геосфер РАН и МФТИ разработали методику определения участков разломов, где формируются разрушительные землетрясения. Результаты в журнале Frontiers in Earth Science.

Землетрясения являются одним из наиболее опасных природных явлений, поскольку могут вызывать разрушения целых городов (Спитак, Армения, 1988) и серьезнейшие аварии, в том числе на атомных станциях (Фукусима, Япония, 2011). Их практически невозможно предсказать или предотвратить. Единственное, что известно точно, — землетрясения зарождаются на глубинах до десятков километров и связаны с движением разломов земной коры.

Разломы земной коры имеют сложную структуру и складываются из разных типов горных пород. Долгое время единственным способом изучения участков разломов, где в прошлом зарождались сильные землетрясения, были наземные полевые наблюдения. За миллионы лет эти места были подняты на земную поверхность.

Геофизики разработали новый метод, который позволяет выявить глубинную структуру разлома и определить области, где зарождаются сильные землетрясения. Для этого ученые применили нестандартные математические методы к обработке результатов слабых землетрясений и выделили области концентрации слабых толчков — топологически плотные кластеры. Они отображают положение контактных пятен — мест зарождения сильных землетрясений. В сейсмических данных контактные пятна начинают проявляться уже через несколько лет после начала наблюдения, и информация о структуре контактных пятен, полученная по сейсмическим данным, хорошо согласуется с данными полевых наблюдений.

«Сегодня есть методы и технологии, позволяющие фиксировать колебания от очень слабых землетрясений и определять эпицентр с точностью до десятков метров. Это дает нам возможность исследовать места разломов, где толчки зарождаются “здесь и сейчас”. При детальном рассмотрении отчетливо видно, что в одной и той же зоне разлома может произойти как очень слабое, так и очень сильное землетрясение. А так как слабые происходят в тысячи раз чаще, то мы решили использовать данные о местоположениях слабых землетрясений, чтобы понять, как устроены области зарождения сильных», — рассказал руководитель исследования Алексей Остапчук, заведующий лабораторией Института динамики геосфер РАН, доцент  кафедры теоретической и экспериментальной физики геосистем МФТИ.

В дальнейшем, зная местоположение контактных пятен, можно надежно контролировать приближение сильных толчков по ряду косвенных признаков вблизи них. Одним из таких признаков может являться изменение спектра сейсмического шума в области контактного пятна. Так, в спектре сейсмического шума возникают характерные пики, частоты которых снижаются по мере приближения сильного землетрясения. Полученные в работе результаты помогают подойти к пониманию того, как зарождаются сильные землетрясения.

Работа авторов выполнена при поддержке Российского научного фонда.

Геофизик Остапчук назвал спекуляциями заявления о волне землетрясений в Европе после толчков в Турции

Два сильнейших турецких землетрясения — это действительно катастрофа, события такой силы обязательно вызывают серию более слабых толчков, но только в том же регионе. На это в беседе с «Известиями» указал заведующий лабораторией Института динамики геосфер РАН, доцент кафедры теоретической и экспериментальной физики геосистем МФТИ Алексей Остапчук в четверг, 9 февраля.

«Сильнейшие землетрясения в Турции и Сирии вызваны активизацией (сбросом накопленных тектонических напряжений) Восточно-Анатолийского разлома, где с определенной периодичностью происходят землетрясения с магнитудой больше 7. Зоны разломов наиболее активны и очень хорошо известны, а сами землетрясения подчиняются особому закону повторяемости — закону Гутенберга – Рихтера, которое описывает зависимость между магнитудой и частотой повторения землетрясений», — пояснил специалист.

По его словам, события такого масштаба обязательно вызывают серию афтершоков, но они происходят в том же регионе. Заявления о волне землетрясений, которая может пройтись по всей Европе, — лишь спекуляции.

Как отметил Остапчук, на интерактивной карте землетрясений видно, что сейсмическая активность наблюдается в зоне влияния Восточно-Анатолийского разлома. Кроме того, сама сейсмическая активность разлома достаточно быстро спадает со временем.

«При этом нельзя сказать, что активизация разлома и зарождение сильнейших землетрясений проходит волнами, это скорее больше похоже на поведение песчаной неустойчивой горки: если на нее начинают методично сыпать песок, она становится всё больше и больше, в ней легко копятся напряжения и в один прекрасный момент при добавлении последней песчинки горка начинает резко рушиться, но лишь частично, не полностью. И если ее не трогать, серия разрушений пойдет местами вниз и остановится. Визуально распределение энергии от землетрясения выглядит подобным образом», — объяснил эксперт.

Он также уточнил, что тектонические напряжения росли в зоне Восточно-Анатолийского разлома десятки лет. Когда напряжения достигли предела прочности, произошел их резкий сброс, инициировавший два сильнейших землетрясения с магнитудами 7,5 и 7,8.

«Зона, где произошли катастрофические события, пока еще в возбужденном состоянии, и ей необходимо просто успокоиться за счет серии всё более слабых толчков», — резюмировал Остапчук.

Накануне сейсмолог Франк Хугербитс заявил, что Ближневосточный регион начал меняться после землетрясения в Турции. По его словам, сильные землетрясения в Центральной Турции вызвали значительные изменения в распределении напряжений по всему региону, в результате чего сейсмическая активность распространилась до Палестины.

8 февраля управление по чрезвычайным ситуациям Турции сообщило, что после первого землетрясения в провинции Кахраманмараш в стране было зафиксировано более 700 толчков.

В ночь на 6 февраля сейсмологи зафиксировали в Турции землетрясение магнитудой 7,7. Оно произошло неподалеку от Газиантепа, расположенного рядом с сирийской границей. Днем произошло еще одно мощное землетрясение. По последним данным, в результате катаклизма в Турции погиб 14 351 человек.

Землетрясение произошло в районе Пазарджик в провинции Кахраманмараш.

О возможных причинах крупного землетрясения в Турции магнитудой 7,4 балла, произошедшего на юго-востоке страны ранним утром 6 февраля и уже унесшего жизни нескольких сотен человек, рассказали проректор по направлениям нефтегазовых технологий, природопользования и наук о Земле, директор Института геологии и нефтегазовых технологий Данис Нургалиев и доцент кафедры общей геологии и гидрогеологии ИГиНГТ Айрат Латыпов.

Землетрясение произошло в районе Пазарджик в провинции Кахраманмараш в 04:17 по местному времени (совпадает с мск). Позже еще три землетрясения магнитудой от 6,4 до 6,6 произошли в провинции Газиантеп. В Турции после землетрясения в Кахраманмараше зарегистрировали 78 повторных подземных толчков. По предварительным данным, погибли сотни человек, тысячи – пострадали. Как отмечают турецкие сейсмологи, землетрясение может стать одним из самых разрушительных в стране за последнее время.

Данис Нургалиев объяснил природу возникновения землетрясений вообще и в Турции, в частности.

«На территории Турции Аравийская плита сталкивается с Евразийской. Вся территория Турции разделена на мощные разломы. Центральная часть страны относительно несейсмоактивная, тем не менее  там тоже могут быть землетрясения. А вот западная, восточная части страны – очень сейсмоактивные зоны. Нынешнее достаточно мощное землетрясение произошло на границе между Сирией и Турцией», – сказал он.

Как отметил в интервью Центру медиакоммуникаций КФУ Айрат Латыпов, землетрясение в Турции можно с уверенностью причислить к сильным, магнитуда достигала 7,4 балла.

«При такой магнитуде ощущаются сильные толчки, рушится штукатурка, некоторые кирпичные здания, – пояснил доцент Казанского университета. – Если при магнитуде в 6 баллов разрушения бывают крайне редко, то показатель в 7–8 позволяет отнести землетрясение к сильному».

По словам Латыпова, очаг землетрясения залегал на глубине  почти в 10 км.

«Это эндогенный геологический процесс, который зарождается глубоко под землей, и связанный с сейсмической активностью Земли. Как правило, очаги возникают в области тектонических разломов, местах подвижек литосферных плит. Малейшие сдвиги способствуют появлению разрушительных процессов на глубине. На поверхности это отображается в виде таких толчков, своеобразных волн».

В целом землетрясения как правило характерны для районов с быстро меняющимся рельефом (с горного на равнинный), территорий рядом с океаническими желобами, в горах. И в этом плане Турция, простирающаяся от одного моря до другого, с горами, не может считаться сейсмически благополучной, продолжил собеседник.

«Но сказать, что Турция – зона сильных и постоянных землетрясений, конечно, нельзя. Безусловно, это зона высокой сейсмической активности. Но прошедшее землетрясение – точно не рядовое событие, как в районах, где мы их постоянно ожидаем, вроде Камчатки или Тихоокеанского пояса», – подчеркнул он.

Доцент КФУ напомнил: чтобы минимизировать последствия землетрясений, используют долгосрочные, среднесрочные и краткосрочные прогнозы. Он предположил, что в данной ситуации краткосрочный прогноз, составляющийся на ближайшие дни, не сработал. Причем, предсказывать землетрясение можно как с помощью наблюдательных скважин, так сейсмостанций и даже благодаря аномальному поведению животных.

что согласно данным Мировой сейсмической службы, в год в мире фиксируется более 100 тысяч землетрясений разной интенсивности.

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.

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.

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.

Турецко-сирийская трагедия

На фотографиях с дрона видны огромные разрушения, вызванные землетрясением в Сирии и Турции

Землетрясения февраля 2023 года с магнитудой 7,5-7,8 называют одними из самых мощных сейсмических событий, произошедших на территории Турции с 1939 года.

Толчки оказались настолько сильными, что их почувствовали на Северном Кипре, в Ливане, Палестине, Грузии, Армении и Абхазии. После первого землетрясения только в Турции произошло несколько десятков афтершоков, в том числе три с магнитудой от 6 и выше.

Сильно пострадали провинция Шанлыурфа и район Хатай, где произошел взрыв на газопроводе. Без крова остались более 3 миллионов человек, число погибших от землетрясения только в Турции достигло 30 тысяч человек, ранения разной степени тяжести получили около сотни тысяч.  Больше всего от разрушительной силы землетрясения пострадали Кахраманмараш (в городе практически не осталось ни одного целого здания),  Газиантеп (в том числе полностью разрушена одноименная историческая крепость)  и Малахия — одно из излюбленных мест отдыха российских туристов.

В Сирии сильно пострадали районы Латакия и Алеппо, погибли три тысячи  человек. Специалисты Департамента музеев Сирии заявили о повреждениях объекта всемирного наследии ООН — цитадели Алеппо.

Оказалось, что о предстоящем катаклизме было известно более чем за двое суток до трагедии.

Предупреждение о возможном землетрясении с примерной магнитудой 7,5 еще 3 февраля опубликовал в своем блоге нидерландский сейсмолог Фрэнк Хугербитс.  Правда, прогноз ученого не имел точной даты, да и указаны в нем были обширные территории юга и центра Турции, Сирия, Ливан и Иордания.

На своей странице в соцсети ученый написал: «Сейсмическая активность распространилась до Палестины. Ясно, что весь ближневосточный регион меняется».

Накануне трагедии эту информацию опубликовало турецкое издательство  «Sözcü».

Сейсмоактивные зоны мира. Дрожь Земли

Самыми сейсмически опасными в мире признаны территории Японии, Чили, Мексики, Филиппин. Это связано с тем, что через них проходят самые крупные на Земле пояса землетрясений — Средиземноморский и Тихоокеанский.

Только в дни землетрясений в Турции и Сирии, с 6 по 7 февраля, в Средиземноморском регионе произошло более 540 землетрясений. Сведения об этом опубликовал Евро-Средиземноморский сейсмологический центр  (EMSC).

Неделей раньше, 28 января землетрясение магнитудой 5,9 было зафиксировано на северо-западе Ирана в 34 километрах к юго-востоку от города Хой.

Начало этого года вообще стало рекордным по землетрясениям. Толчки с магнитудой 4,1 произошли в центральной Италии у Адриатического побережья,  с магнитудой  7,6 и 4,7 — у берегов Индонезии и в 20 километрах от албанской Тираны. А землетрясение у берегов Вануату с магнитудой 7, произошедшее на более чем 27-километровой глубине, чуть не стало причиной другого разрушительного явления — цунами.

История землетрясений

Последствия землетрясения в Чили, 1960 год

Самым глубоким в истории стало землетрясение 2013 года в Охотском море, произошедшее у западного побережья полуострова Камчатка, в 560 км к западу от Петропавловска-Камчатского. Его эпицентр находился на глубине более 600 километров.

Наивысшая магнитуда 9,5 была зафиксирована в мае 1960-го года в чилийском городе Вальдивия. Тогда земные подвижки вызвали разрушительное цунами, докатившееся до берегов Филиппин и Японии.

А самым смертоносным оказалось землетрясение 500-летней давности., которое случилось в 1556 году в китайской провинции Шэньси и унесло жизни почти миллиона человек.

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.

Сейсмические последствия в гидросфере

Археологи Института национального наследия Туниса обнаружили подводные руины древнего римского города Неаполиса,
разрушенного цунами 21 июля 365 года нашей эры.
Историки считают, что часть города исчезла во время землетрясения,
которое состояло из двух толчков максимальной магнитудой восемь баллов.
В результате катастрофы некоторые части острова Крит сдвинулись на 10 метров.

Индоокеанское цунами 26 декабря 2004 года

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.

Последствия землетрясений

Оползень — одно из последствий землетрясений

Сейчас вокруг сирийско-турецкой трагедии раздувается огромное количество слухов и строится неимоверное число версий о якобы грядущих последствиях вселенского масштаба.

В их числе называют: цунами, сели, сходы лавин, повторные землетрясения в других точках мира и даже ураганы. Италия забила тревогу и чуть не объявила красный уровень опасности, ожидая мощное цунами, и уже готова была эвакуировать жителей приморских районов. Так, неужели землетрясения в Турции действительно могли стать катализатором цепной реакции катаклизмов?

— Все в масштабах не только Земли, но и Вселенной взаимосвязано, поэтому абсолютно исключать, что одно явление не повлечет за собой другое нельзя. Но, турецкое землетрясение — это, конечно, если не считать число жертв и разрушительную силу на поверхности, с точки зрения науки явление рядовое и, учитывая опыт подобных землетрясений, не грозит человечеству глобальной катастрофой. Говорить о том, что плита сдвинулась на 3, а согласно последним данным, на 10 метров, не совсем корректно. Речь идет только об очаге землетрясения, то есть месте, где начался (гипоцентр) и развивался сейсморазрыв. Эпицентр — это проекция гипоцентра на земную поверхность. Это же не вся плита проскочила на столько. Более того, литосферные плиты могут стремительно сдвинуться и на десятки и сотни метров в очагах землетрясений с магнитудой более 9 (например, Суматро-Андаманское землетрясение 2004 года или землетрясение Тохоку 2011 года), но это не говорит о приближающейся вселенской катастрофе. А что касается Италии — и у них не было особых причин для паники, так как землетрясение произошло на суше и крайне маловероятно смогло бы инициировать цунами, — комментирует Николай Шестаков.

Куда опаснее в данном случае другие последствия землетрясений: оползни, пожары, возникшие из-за обрыва путей электропередач или прорывов на нефте- и газопроводе, затопления в результате обрушения дамб, повреждения канализации, водоснабжения и транспортных магистралей.

Сейчас перед пострадавшими странами стоят первоочередные задачи — разбор завалов, операции по спасению и лечению людей и восстановление инфраструктуры. Причем, не просто по возможности быстро отстроить заново разрушенные землетрясениями города, но и возвести сейсмоустойчивые здания, во избежание повторения трагедии.

Города, ушедшие под воду

Тайфун, ураган и цунами — чем они отличаются?

Ученые научились определять места зарождения сильных землетрясений

Следующий этап исследований — предотвращение катастроф

Определять предвестники сильных, разрушительных землетрясений, которые происходят в местах разломов земной коры, научились специалисты из Института динамики геосфер РАН и МФТИ.

Землетрясения, эпицентры которых образуются на глубинах до десятков километров, пока не научились ни предотвращать, ни предсказывать по времени. Ученые могут только фиксировать уже свершившиеся колебания и уже после определять их эпицентр с точностью до десятков метров.

Однако первый шаг к будущим прогнозированиям сделан. Логично предположив, что в местах мощных землетрясений, зарождающихся в определенных местах между двумя литосферными плитами, могут часто происходить слабые, ученые решили как следует изучить именно их, чтобы понять природу зарождения сильных толчков земной коры.

Для работы использовались архивные данные сейсморазведки за прошедшие 30 лет, связанные с местами самых мощных землетрясений в мире. Обработав их математическим способом, исследователи выделили области накопления энергии для будущего сдвига в местах соприкосновения плит. Это так называемые «топологически плотные кластеры», которые формируются при соприкосновении определенных пород, шероховатостей и прочих физических признаках. Измерить такие области можно при помощи специальных датчиков, разместив несколько десятков на площади примерно в 100 квадратных километров. Кластеры землетрясения могут формироваться в течение нескольких лет. По наиболее массивным из них специалисты могут предположить зарождение сильных землетрясений. Следующим шагом может стать предотвращение наиболее опасных природных катастроф, например, путем вкачивания в разлом жидкости.

Опубликован в газете «Московский комсомолец» №28792 от 30 мая 2022

Заголовок в газете:
Слабые землетрясения помогут предсказать природные катастрофы

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.

РФ и ее сейсмоопасные зоны

От Калиниграда до Берингова моря сейсмически неблагополучными считаются 14 зон России. Наибольшей активностью обладают Курилы и Камчатка, которую тоже изрядно тряхнуло 6 февраля. За ними идут Командорские острова, Сахалин, горные районы Алтая, Кавказа и Станового хребта. Также толчки возможны на Урале, в Пермском крае и в районе полуострова Крым. Из всего списка возможных точек сейсмической активности, меньше всего землетрясениям подвержен Калининградский регион.

— Если говорить о том, возможно ли землетрясение в Крыму, то, посмотрев на карту сейсмической активности этого региона, можно с уверенностью сказать, что да, возможно, особенно на его  восточном побережье. Там только за последнее столетие (26 июня и 12 сентября 1927 года) произошло два достаточно сильных землетрясения на глубине около 15 километров, — отмечает Николай Шестаков.

Как возникают землетрясения?

На самом деле землетрясения происходят куда более часто, чем мы о них узнаем. Только вдумайтесь — около ста тысяч в год! Но, угрозу жизни человеку и постройкам представляют только некоторые из них: те, которые были спровоцированы значительными подвижками земной коры на небольшой глубине. Более-менее заметных землетрясений в год случается не более сотни.

Профессор Департамента мониторинга и освоения георесурсов Политехнического института Дальневосточного федерального университета, кандидат технических наук, Николай Шестаков объяснил как возникают землетрясения.

— Представим себе, что Земля — это сэндвич, состоящий из разных слоев. Самый верхний из них — земная кора, имеет небольшую толщину — приблизительно от десяти до ста километров, что ничтожно мало относительно радиуса Земли, равного 6371 километру. Земная кора разделена на фрагменты (плиты), и эти фрагменты находятся в постоянном движении относительно друг друга. Есть несколько типов взаимодействия плит. Где-то они сталкиваются — это зоны коллизии, там, как правило, растут горы, яркий пример Гималаи. Где-то плиты расходятся, пример — срединноокеанические хребты, рифтовая зона Байкала. А есть зоны субдукции, где при столкновении плит, одна «подныривает» под другую. У нас это Курило-Камчатский регион, самый сейсмоопасный в России. Там землетрясения происходят постоянно. Некоторые плиты движутся параллельно друг другу. Землетрясения происходят вдоль границ плит. Внутри плит землетрясения, если и происходят, то незначительные и крайне редко. Турция находится в зоне сложного взаимодействия сразу трех плит — Африканской, Анатолийской и Аравийской, — говорит профессор Николай Шестаков.

В свою очередь, литосферные плиты разбиты на более мелкие фрагменты — блоки, которые тоже взаимодействуют между собой. Границами плит и блоков являются разломы.

Сейчас в арсенале ученых есть разнообразные современные геодезические, сейсмические и геофизические приборы, методы математической обработки результатов инструментальных измерений. При помощи разнообразных инструментальных данных и с использованием компьютерных технологий ученые могут прогнозировать районы зарождения разрушительных землетрясений, их силу и интенсивность и даже время возникновения, хотя и весьма приблизительно. Российскими учеными из Института физики Земли РАН составлены специальные карты оценки сейсмического риска для всей территории России, которые обязательно учитываются при строительстве.

Российские ученые тесно сотрудничают иностранными коллегами, совместно изучая движения литосферных плит и блоков земной коры, изучая специфику сейсмической активности различных регионов и факторы, способствующие возникновению подземных толчков.

— Мы занимаемся фундаментальными исследованиями, которые, способствуют решению задачи успешного прогноза разрушительных землетрясений. В первую очередь мы изучаем современную геодинамическую активность северо-восточной Азии. Возможно, что в Турции такого огромного числа жертв можно было бы избежать, если бы здания были построены с учетом высокой сейсмической активности территории и соответствовали требованиям сейсмостойкого строительства, как, например, это делается в Японии. Серия землетрясений в префектуре Кумамото (о. Кюсю) в 2016 году, вызвавшие сопоставимый с турецкими землетрясениями макросейсмический эффект на поверхности, привели к несопоставимо меньшим жертвам и разрушениям. Несоблюдение норм сейсмостойкого строительства в п. Нефтегорск (север о. Сахалин) привели к трагедии 1995 года, когда погибло свыше двух тысяч человек. Теперь любое строительство в РФ обязательно ведется с учетом норм сейсмоопасности, — говорит Николай Шестаков.

Статистика урона от землетрясений

Из всех типов природных катаклизмов за период с 1947 по 1997 годы
землетрясения занимают второе место (К.Я. Кондратьева и др., 2005 г.) —
после всяких тайфунов и штормов.

Экономический урон от сейсмологических явлений

Среди признаков близкого землетрясения можно назвать:

• Запах газа в районах, где раньше этого не отмечалось;
• Вспышки в виде рассеянного света зарниц;
• Искрение близко расположенных (но не касающихся) электрических проводов;
• Голубоватое свечение внутренней поверхности домов.

О возможности землетрясения наблюдательного человека может предупредить необычное поведение животных, например:

• Крысы и мыши часто покидают свои норы, собираются в стаи,
  в больших количествах появляются там, где раньше никогда не встречались,
  ведут себя очень беспокойно: бегают, кричат, могут нападать друг на друга;
• Ящерицы, змеи, грызуны покидают свои норы;
• Муравьи за несколько часов до землетрясения покидают свои муравейники, захватив куколок;
• Птицы становятся беспокойными, теряют ориентацию, иногда залетают в открытые окна домов;
• Домашние животные: свиньи, коровы, овцы, лошади, кролики — могут почувствовать землетрясение за двое суток:
  ведут себя очень беспокойно, мечутся в стойлах, кричат, иногда проявляют агрессивность;
• Собаки скулят, жмутся к хозяевам, пытаются покинуть помещение,
  отмечались случаи, когда они буквально вытаскивали людей на улицу, выносили грудных детей;
• Беспокойно могут вести себя многие насекомые, земноводные, птицы, аквариумные рыбки.

Прогнозирование землетрясений на шельфе

• Над месторождениями нефти и газа в придонной воде формируются аномальные концентрации метана, превышающие фон в 10-100 раз.
  Иногда вместе с метаном присутствуют тяжелые углеводороды – этан, пропан и бутан с гомологами.
• Над полями газогидратов в зонах разломов в придонной воде формируются сверхвысокие концентрации метана,
  достигающие 0.2 мл/л, что превышает фон в 100000 раз.
  Причем, в этом случае метан из донных отложений поступает в виде пузырей,
  которые фиксируются на гидроакустических эхограммах как звукорассеивающие вертикальные тела.
• Над глубинными зонами разломов в придонной воде формируются аномальные поля углекислого газа, если они сейсмо-тектонически пассивны,
  а если они сейсмически активны – в газе появляются водород, метан, гелий.
  Эти критерии могут служить прогнозными оценками землетрясений и цунами.
• Изучение распределения природных газов в воде также служит оценке экологической обстановке.
  Во-первых, газы, чаще всего метан, поступают в воду и из воды в атмосферу.
  В воде нарушается баланс жизнедеятельности биоты, а в атмосфере накапливаются «тепличные» газы,
  ведущие к глобальным процессам потепления климата.

В донных осадках также изменяются содержания углеводородных и других газов в зависимости от геологических условий.
Сверхвысокие концентрации метана (200-300 мл/л) обнаруживаются на полях газогидратов в верхних слоях донных осадков.

Таким образом, газогеохимические исследования воды и донных осадков в морях и океанах являются важным критерием
1) прогноза залежей углеводородов,
2) предсказания землетрясений и цунами,
3) оценки глобальных и региональных экологических условий.

Сейсмология — изучение и предсказание землетрясений

А также исследование колебаний, связанных (в том числе) с сейсмической активностью планеты

С точки зрения физики, землетрясение представляет собой быстрый (в геологических масштабах) переход потенциальной энергии,
накопленной в упруго-деформированных (сжимаемых, сдвигаемых или растягиваемых) горных породах земных недр,
в энергию колебаний этих пород (сейсмические волны), в энергию изменения структуры пород в очаге землетрясения.

Этот переход происходит в момент превышения предела прочности пород в очаге землетрясения.

В Российской Федерации
общая площадь сейсмоопасных районов составляет порядка 18,6 % территории.
Районы возможных 9-балльных землетрясений находятся в Прибайкалье, на Камчатке и Курильских островах,
8-балльные — в Южной Сибири и на Северном Кавказе.

Поскольку во время землетрясений, а также до и после них сейсмические очаги продолжают «шуметь»,
т.е. излучать электромагнитные и акустические колебания,
а линеаменты Земного шара передают сейсмические колебания между материками,
то на этой странице отражены сведения и об этих колебаниях, а также
об их воздействии на человеческий организм,
а через него — и на человеческое общество,
влияя даже на отдельные народы и их
взаимодействие между собою.

Сейсмологические центры и порталы (мониторинг сейсмоактивности)

Подземные толчки ощущались в ряде провинций Сирии, грузинском Батуми, ливанском Бейруте, азербайджанском Баку, некоторых городах Израиля. Земное «эхо» докатилось даже до российского Сочи, показав балльность около 3, толчок магнитудой 4,5 произошел в море Лаптевых, в Аргентине — 4,7, на Кипре — 4,6, в Индонезии — 4,0, Сирии — 3,7, Пуэрто-Рико —3,6. Но, скорее всего, это были толчки, никак не связанные с турецкими землетрясениями.

Турция всегда была курортным оазисом, местом притяжения людей со всего мира. Многие наши соотечественники приобрели там недвижимость. И все они, так же, как и коренное население Турции, и их родственники, которые следят за событиями из других стран мира, замерли в ожидании новых подземных толчков.

Практически сразу после второго землетрясения телеканалу «Моя Планета» удалось связаться с нашей соотечественницей, уже более десяти лет живущей в турецкой Малахии.

— Это было ужасно, страшно, мы не могли понять, что произошло. При первых толчках некоторые соседи в панике пытались воспользоваться лифтом, стояла страшная давка, отовсюду раздавались крики, плач, многие, спасаясь, даже не успели захватить документы. Наш дом пока выстоял, мы смогли вернуться, но только за теплой одеждой, деньгами, документами и собрать пакет с продуктами. Вопрос проживания в доме остается открытым, пока его не обследуют на предмет возможного обрушения, — Елена, гражданка Турции.

3-бальные отголоски второго турецкого землетрясения докатились и до соседней Армении. По данным Спасательной службы МВД Армении, подземные толчки до 4 баллов ощущались в Ереване и на севере страны, в Гюмри. Как сообщил «Моей Планете» житель Еревана Карен Маркарян, в квартире «плясали люстры».

— Мы знаем, что наша страна стоит на нескольких разломах и считается сейсмически не очень безопасной.  Вспомните Ленинаканское землетрясение или недавнее, Мецаванское, которому вот сейчас, 13 февраля, год будет. Поэтому в общем-то каждый житель Армении предполагает, что когда-нибудь может оказаться над местом подземных толчков, — говорит житель Еревана Карен Маркарян.

Новороссийск  тоже подвергся природному катаклизму, но другого характера — шквалистому ветру, скорость которого достигала 36 метров в секунду. И некоторые отдыхающие в эти дни вблизи побережья Краснодарского края тут же связали погодную аномалию с землетрясением стран противоположного берега Черного моря. Порывы такой мощи действительно уже давно не накрывали Новороссийск. Однако, как заверили синоптики, с трагедией в Турции и Сирии шквалистый ветер не связан, и подобные аномальные ветра явление не столь редкое для этого региона, последнее  явление такой мощности зафиксировано в 2016 году.

— Да, слетал сегодня за хлебушком. МЧС заранее нас уведомило об урагане. Периодически в городе звучит сигнальная тревога,  предупреждая об усилении порывов. В нашем спальном районе фонарь танцует на ветру, летают даже мусорные контейнеры, стихия валит многолетние деревья. В 3 микрорайоне не выдержала стойка подачи воды и несколько домов остались без отопления. В части районов аварийные отключения электроэнергии из-за разрыва проводов. Пробка из большегрузов на въезде в город. Но не думаю, что это как-то связано с турецко-сирийским землетрясением. Это Норд-Ост все творит, северо-восточный мощный и холодный ветер, — говорит житель Новороссийска Виктор Ильчук.