Землетрясение

Примерное время чтения: 6 минут

Существуют две величины, характеризующие силу землетрясения, — магнитуда и интенсивность. Интенсивность землетрясения — это величина внешних проявлений подземных толчков, которая измеряется баллами и показывает ущерб, нанесённый данной местности. В разных странах используются различные «шкалы интенсивности», в России это 12-балльная шкала Медведева – Шпонхойера – Карника, в США — шкала Меркалли. В странах Европейского союза с 1996 года применяется более современная Европейская макросейсмическая шкала (EMS).

Примерное время чтения: 2 минуты

Ежегодно приборами регистрируется более миллиона землетрясений. Большинство подземных толчков людьми практически не ощущается, их фиксируют только специальные приборы.

Для измерения силы землетрясения используются две шкалы: одна для измерения интенсивности и другая для измерения магнитуды — энергетической характеристики землетрясения. Магнитуда определяется с помощью прибора, называемого сейсмографом. Его показания указывают на количество энергии, которая выделилась в очаге землетрясения. Для классификации землетрясений по магнитудам используется шкала Рихтера. Согласно этой шкале возрастанию магнитуды на единицу соответствует 32-кратное увеличение освобождение сейсмической энергии.

Мощное землетрясение в Турции и Сирии

Примерное время чтения: 1 минута

В Агентстве по защите населения и территории Кузбасса разъяснили, чем отличается магнитуда от интенсивности землетрясения.

Магнитуда — это энергия, выделившаяся при землетрясении в виде сейсмических волн. Она измеряется не в баллах, а в единицах. Разные сейсмостанции выдали разную магнитуду землетрясения, произошедшего в Кемеровской области 13 августа, — от 5,1 до 5,4.

Интенсивность — это качественная характеристика, указывающая на характер и масштаб воздеи‌ствия сейсмособытия  на людеи‌ и сооружения. Интенсивность оценивается в баллах, причём в числах без дробеи‌. Сегодня сейсмологи используют современную шкалу Медведева — Шпонхойера — Карника (MSK-64). Ей, в частности, пользуются специалисты Алтае-Саянский филиал единой геофизической службы РАН.

Интенсивность проявления землетрясения в конкретном районе на поверхности зависит от магнитуды землетрясения, глубины гипоцентра, типа горных пород и расстояния до очага. Чем дальше от эпицентра, тем слабее ощущается волна. Землетрясение 13 августа в Новокузнецке ощущалось как 4-балльное. Для многоэтажной застройки разрушительными считаются землетрясения от 5-6 баллов. При 7-8 баллах разрушения уже значительные, идёт изменение рельефа: провалы и вспучивание.

Сейсмособытие 13 августа произошло между несколькими угольными предприятиями, ведущими взрывные работы. То есть при производимых взрывных работах в земной коре накопилась энергия, которая высвободилась в результате природного землетрясения. По мощности (магнитуде) предыдущее подобное землетрясение было зарегистрировано в Кузбассе в районе Белова в 2013 году. Но оно было ближе к жилой застройке, потому оказалось более ощутимым: магнитуда 5,6, интенсивность 9 баллов.

Чем дальше от эпицентра, тем слабее колебания земной коры. Сила землетрясений измеряется в баллах от (1) до (12).

При определении силы землетрясения учитывается воздействие сейсмических волн на земную поверхность, на здания, на жизнь и здоровье человека.

Интенсивность землетрясений по (12)-балльной шкале:

(1)  — регистрируется только сейсмическими приборами;

(2)  — ощущается отдельными людьми, находящимися в состоянии полного покоя;

(3)  — ощущается лишь небольшой частью населения;

(4)  — ощущается многими людьми, заметны колебания висячих предметов, дребезжание посуды и оконных стёкол;

(5)  — ощущается практически всеми людьми; спящие пробуждаются, происходит общее сотрясение зданий, колебание мебели, возникают трещины в штукатурке и оконных стёклах;

(6)  — общий испуг, многие выбегают из зданий; откалываются куски штукатурки, происходит лёгкое повреждение зданий;

(7)  — паника, все выбегают из зданий, на улице теряют равновесие; появляются трещины в стенах каменных домов, происходит повреждение зданий, отдельные люди получают ранения;

(8)  — сквозные трещины в стенах, падают карнизы, домовые трубы, возникают трещины в почве; много раненых, отдельные человеческие жертвы;

(9)  — сильное повреждение каменных домов, отдельные здания разрушаются до основания, число жертв возрастает;

(10)  — возникают крупные трещины в почве, оползни и обвалы, происходит искривление рельсов, разрушение каменных домов; в населённых пунктах много погибших и раненых;

(11)  — начинаются многочисленные оползни и обвалы, возникают широкие трещины в земле; каменные здания полностью разрушаются; многочисленные жертвы;

(12)  — катастрофические разрушения и жертвы, всё созданное человеком разрушается, изменения в почве достигают огромных масштабов, реки меняют русла, происходят наводнения, крупные нарушения рельефа.

Землетрясения, в отличие от тектонических движений, очень быстро трансформируют земную поверхность. В результате землетрясения образуются отрицательные формы рельефа: впадины и трещины.

В горных районах происходят сдвиги огромных глыб горных пород, отрыв и падение огромных валунов.

Мощные землетрясения приносят сильные изменения рельефа и формируют новый ландшафт.

Среднее количество землетрясений, отмечаемых на Земле в течение года

Незадолго до землетрясения в Турции над местом разлома наблюдались атмосферные аномалии, рассказал Лайфу главный научный сотрудник Института космических исследований РАН Сергей Пулинец. По его словам, за двое суток до первого подземного толчка влажность в регионе внезапно снизилась с почти 100% до 35%. И это имеет ясное научное объяснение, подчеркнул доктор физико-математических наук. Более того, этот фактор в сейсмоопасных местах можно считать явным предвестником землетрясения.

Как объяснил геофизик, землетрясение только кажется неожиданным событием, а на самом деле земная кора на месте будущего разрушения начинает понемногу растрескиваться за несколько дней до бедствия. В местах трещин на поверхность из земных недр вырываются различные газы. В основном это углекислый газ, метан, водород и гелий, но вместе с ними выходит и некоторое количество благородного радиоактивного газа радона. Он под землёй образуется в результате распада урана. Радон обладает особой способностью воздействовать на частицы окружающей атмосферы, рассказывает эксперт ИКИ РАН: этот газ ионизирует их, то есть при взаимодействии с ним атомы веществ в воздухе либо лишаются одного электрона, либо наоборот приобретают лишний электрон.

Ионы — это центры конденсации водяного пара, который всегда присутствует в воздухе. А перед землетрясением их образуется так много, что явление носит взрывной характер: выделилось много радона, на ионах сконденсировалась вода и, соответственно, упала влажность.

Главный научный сотрудник Института космических исследований РАН, доктор физико-математических наук

При этом в процессе конденсации выделяется скрытое тепло, которое хранилось в частицах воздуха до этого. И повышение температуры действительно было отмечено в Турции одновременно с падением влажности. Все эти данные были получены со спутников, которые регулярно фиксируют подобные аномалии температуры и влажности в местах будущих землетрясений, заверил Сергей Полинец. Проблема в том, что эта информация циркулирует только между учёными, и никакие ответственные ведомства ею не пользуются, посетовал он.

Хорошо, допустим, я возьму трубку, позвоню Эрдогану и сообщу, что будет землетрясение, что дальше? Нет схемы действий, которые должны происходить после этого сообщения. Ни в одной стране мира не прописано, какая организация должна заниматься эвакуацией. Нужен кто-то, кто понесёт ответственность, если землетрясение не случится, кто будет отвечать за расходы на эвакуацию людей, на то, что перекрывали движение. Должна быть система оповещения МЧС, пожарных и так далее.

За всю историю лишь однажды власти обратили внимание на предвестники землетрясения, рассказал учёный: это было в Китае в 1975 году. Тогда перед бедствием в городе Хайчэн на востоке страны местное руководство обратило внимание на странное поведение животных и ещё некоторые явления, которые расценили как предупреждающие симптомы. Накануне землетрясения была объявлена эвакуация. Благодаря этому было спасено множество жизней. Землетрясение оказалось магнитудой 7,3 балла. Погибло более 1300 человек, но, если бы не эвакуация, могло быть намного больше жертв.

В наши дни есть все технические возможности для отслеживания предвестников землетрясений в атмосфере сейсмоопасных регионов, но целенаправленно такая работа не проводится, посетовал Сергей Пулинец. Сам он занимается анализом этих данных со спутников в свободное от основной деятельности время, то есть по личной инициативе.

Комментариев

Для комментирования авторизуйтесь!

В декабре 1908 года биолог Сергей Чахотин отходил ко сну в итальянской Мессине, где работал директором лаборатории. Внезапно кровать заходила ходуном, стёкла вылетели, а пол начал куда-то проваливаться. Ближайшие полсуток он провёл погребённым под развалинами собственного дома.

Землетрясение 1908 года стало одним из самых разрушительных в европейской истории. По шкале интенсивности Меркалли оно достигло 11 баллов, более разрушительные толчки в природе бывают крайне редко. Его вызвало трение плит земной коры между островом Сицилия и материковой Италией.

Жители городов южной Италии ничего не знали о плитах, зато на себе испытали, что происходит, когда они наползают друг на друга. Ближе всего к эпицентру оказался город Мессина на Сицилии. В течение 37 секунд он испытал три разрушительных толчка. По словам одних выживших, звуки сотрясения напоминали взрыв множества бомб, другие услышали грохот и свист, как от несущегося по туннелю поезда.

В ночное время люди мирно спали в своих домах. Из-за этого эффект землетрясения был особенно страшным. Десятки тысяч людей завалило обломками прямо в собственных кроватях. Минут через десять на Мессину обрушилось вызванное сотрясением цунами — двенадцатиметровая волна пронеслась по берегу, сокрушая редкие уцелевшие здания и затягивая людей, которые спасались на набережной в надежде, что там их не раздавит обломками.

По счастливой случайности неподалеку от Мессины находились на учениях корабли русского флота — броненосцы «Цесаревич» и «Слава» и крейсеры «Богатырь» и «Адмирал Макаров». Адмирал Владимир Литвинов немедленно устремился к Мессине и организовал спасательную операцию.

90% зданий рухнуло. В гавани плавали обломки кораблей и человеческие тела. Навстречу спасателям выходили обезумевшие, израненные люди. Русские развернули полевой госпиталь и послали в развалины матросские команды, чтобы разбирать завалы. Тем временем к Мессине подходили корабли из Англии, США, Германии, Франции. Международная спасательная операция длилась несколько дней. Моряки вытаскивали людей из-под обломков, иногда, наоборот, снимали с верхотуры — скажем, боцман Игольников снял женщину с ребёнком с третьего этажа, где они прятались в дверном проёме стены, оставшейся стоять в пустоте.

Вся Италия титаническими усилиями старалась облегчить жизнь несчастных. В городе погибли почти все врачи, полицейские и военные, большинство чиновников; были выведены из строя водопровод, телеграф, станция. Всего погибли до 80 тысяч человек.

В течение нескольких лет на руинах построили новый город Мессина. Многие жители к тому моменту разъехались по Сицилии, а значительная часть даже эмигрировала в США. Нет ничего более постоянного, чем временные решения: деревянные бараки, которые построили после землетрясения в качестве временного пристанища для пострадавших, сохранились — и в некоторых из них до сих пор живут люди. А в городе в наши дни стоит памятник русским морякам – «героям милосердия и самопожертвования», как гласит надпись на постаменте.

Шэньси — живописная провинция в центре Китая, в бассейне Хуанхэ. Она относится к числу очень давно и хорошо освоенных областей. Хотя само название области вы могли и не слышать, все слышали о «Терракотовой армии» — гигантском войске статуй воинов и лошадей, охраняющих мавзолей императора Цинь Шихуанди. Мавзолей находится именно в провинции Шэньси.

Но в середине XVI века местным жителям было не до древних захоронений. Судя по записям в хрониках, землетрясение оказалось исключительно мощным. «Горы и реки поменялись местами», ландшафт катастрофически изменился. А главное — погибло колоссальное количество людей.

Массовые жертвы были связаны с одним нетривиальным обстоятельством. Дело в том, что землетрясение ударило по так называемому Лёссовому плато. Лёсс — это илистая порода, она очень хорошо поддаётся земляным работам, а рельеф здесь сложный, со множеством холмов и расселин. В силу всех этих обстоятельств традиционный вид жилья в тех краях — это так называемый яодун, искусственная пещера.

В склонах холмов создаются этакие «хоббичьи норы», а там, где нет склона, в земле просто сооружают квадратную яму, которая становится двором, и сооружают пещеры в лёссе вокруг. Звучит экзотично, но в таких землянках отличная шумо- и теплоизоляция, а учитывая, что крестьянин в те времена (как и всегда) — человек обычно небогатый, они для той местности очень практичны, и довольно много народу живёт в таких домах и в наше время. Сейчас, конечно, туда подведены электричество и коммуникации. Только в конкретных обстоятельствах XVI века эти дома убили своих хозяев.

Дело в том, что землетрясение оказалось очень мощным и вызвало множество оползней в холмах. Поскольку землетрясение, как и в Мессине, случилось ночью, люди в большинстве своём мирно спали. Сотни деревень завалило в полном составе без малейшего шанса выбраться — если из-под обломков обычной хижины ловкий и/или везучий человек может вылезти, то, когда обрушивается яодун, на тех, кто внутри, в буквальном смысле падает гора. Даже здания на поверхности зачастую просто оседали глубоко в почву. А на тех, кого завалило на поверхности, обрушились сели, довершая катастрофу.

Считается, что землетрясение в Шэньси убило более ста тысяч человек. К тому же Китай тех времён уже был очень густонаселённой страной, и, чтобы просто прокормить уезды, требовалась слаженная работа на полях и ирригационных сооружениях. После такой катастрофы государство на время оказалось парализовано, и люди массово разбегались либо умирали от голода и болезней. К тому же выживших ещё не раз настигали новые толчки — не столь мощные, но достаточно сильные, чтобы доломать уже повреждённые здания. Всего, как считается, провинция недосчиталась 800 000 человек, из которых погибли не все (кто-то добрался до иных земель), но очень многие. Землетрясение в Шэньси вышло, без преувеличения, уникальным по размаху и числу жертв. Особенно если вспомнить, что речь идёт о XVI веке.

Крупных природных катастроф много, но не о каждой можно сказать, что она оставила значимый след в культуре и общественной мысли. Великое Лиссабонское землетрясение относится именно к таким. Португалия в середине XVIII века была уже не той могущественной империей, которая парой столетий раньше делила мир. Но Лиссабон всё ещё был славной столицей, мегаполисом, центром грандиозной державы.

Субботним утром 1 ноября в городе был праздник — День всех святых. Утро было тёплым и ясным, богатый и большой город шумел в ожидании торжеств. Никто в толпе, гуляющей по городу, понятия не имел, что в 250 километрах на юго-запад от гавани Лиссабона в Атлантическом океане гигантские массивы земли на дне сталкиваются и наваливаются один на другой. В десятом часу утра разразился ад. Земля заходила, каменные здания раскачивались как деревья под ветром. Толчки беспрерывно продолжались аж семь минут.

Лиссабон был (и остаётся) типичным для Европы городом с очень плотной, по нашим меркам, каменной застройкой. Теперь всё это валилось на людей. Церкви были полны народу по случаю праздника, и выбраться, когда они начинали складываться, удавалось мало кому.

Кто мог, те бросились к набережной. Там по крайней мере не убивало падающими кусками черепицы, обломками балконов и стен. И тогда в гавань пришла волна. Кусок набережной обрушился в океан, а город захлестнуло, швыряя на берег корабли и тех, кто прибежал к воде.

Людей убивала земля, их убивала вода, и оставался ещё огонь. В Лиссабоне из-за массовых разрушений начались пожары. Освещение и отопление в те времена — это огонь, от свечей до очагов. Пожары, разумеется, никто не тушил, и гореть вскоре начало всё, что могло. В Королевской библиотеке сгорело 18 тысяч томов, там же погибла масса шедевров живописи, и, конечно, массово гибли люди.

Лиссабоном катастрофа не исчерпывалась — цунами разорило прибрежные города, толчки ощущали на огромном расстоянии от эпицентра. Погибли десятки тысяч людей. Однако для живых ничего ещё не закончилось. В роли спасителя выступил маркиз де Помбал — ключевой сановник Португалии, человек, в своё время вытащивший себя из бедности и безвестности, решительный и мужественный интеллектуал.

Де Помбал развернул кипучую деятельность по ликвидации последствий катастрофы — хоронили мёртвых, налаживали поставки продовольствия, мародёров без долгих разговоров вешали, улицы расчищались от обломков. Город перестраивали заново. Сам де Помбал обозначил свою программу предельно лаконично: «Похоронить мёртвых, накормить живых». Оба пункта он исполнил неукоснительно.

Пока португальцы мучительно собирали из кусков свою столицу, европейский интеллектуальный мир гудел. Мыслители XVIII века пытались осмыслить чудовищный парадокс — был опустошён образцовый христианский город, который совсем уж не походил на цитадель порока. Размышления о том, как всеблагой Бог допускает такие ужасы, мрачные мысли о будущем, которое может быть разгромлено в один момент, — всё это породило долгую сложную полемику. «Кандид» Вольтера, где высмеивается концепция «Всё к лучшему в лучшем из миров», был написан в огромной степени по следам катастрофы, и впоследствии к теме разрушения Лиссабона обращались и историки, и философы, и писатели.

К 1988 году Советский Союз уже распадался. Однако на излёте собственного существования разваливающаяся страна успела дать образцы единения в борьбе с общей бедой. 7 декабря армянский городок Спитак был снесён почти до основания мощнейшим полуминутным землетрясением. Землетрясение шло волнами — один из выживших позднее рассказывал, что пытался удержаться на ногах, как будто прыгая со скакалкой. Другой мужчина стоял на четвереньках, а рядом, как конь, прыгал грузовик.

Толчки продолжались недолго. Но к концу их Спитак, Ленинакан, ещё два городка, множество сёл и деревенек лежали в руинах. Под завалами остались больницы и врачи, пожарные части и сами пожарные. Однако на помощь Спитаку пришла, без преувеличения, вся страна.

Колоссальными усилиями удалось восстановить способность аэропорта Ленинакана принимать самолёты. С этого момента ключевым для спасения погибающих стал воздушный мост. Самолётами перебрасывали пожарных отовсюду — из Армении, соседней Грузии, из России. Из-под Мурманска на Армянскую АЭС выехал десант опытных атомщиков для контроля над ситуацией — ядерщики не допустили ухода реактора вразнос и предотвратили возможную аварию. Другая несостоявшаяся беда — это эпидемия: санитарные отряды со всех концов страны наладили контроль за качеством воды, массовые прививки и прочие неотложные мероприятия.

В это время на руинах работали спасатели — и штатные, и волонтёры. Штаб по ликвидации последствий землетрясения во главе с Николаем Рыжковым — председателем Совмина СССР — работал на износ. Точно так же безостановочно пахали рядовые спасатели. Военные давали массу, но среди волонтёров было много людей, которые представляли огромную ценность при работах, так, очень пригодился опыт группы добровольцев-альпинистов, а квалификация отряда горноспасателей из Донбасса вообще оказалась бесценной.

Последствия землетрясения были ужасающими. Погибло около 25 тысяч человек. Однако благодаря колоссальным всеобщим усилиям это число не оказалось ещё больше. Спитак стал настоящим «нацпроектом» позднего СССР — в ликвидации последствий участвовало более 72 тысяч солдат и гражданских, не считая местного населения. И если само землетрясение стало грандиозной трагедией, то операция по ликвидации его последствий — по-настоящему светлое пятно в истории той страны, которой больше нет.

Точно прогнозировать землетрясения люди пока не научились, хотя работы в этом направлении ведутся постоянно. Предсказать время землетрясения в Турции и Сирии 6 февраля было практически невозможно, поскольку оно началось сразу с крупных сейсмических толчков. Об этом в интервью RT рассказал профессор, доктор географических наук, заведующий кафедрой геоморфологии и палеогеографии МГУ Андрей Бредихин. Землетрясение не стало неожиданностью для специалистов, поскольку Турция находится в зоне высокой сейсмической активности. На территории России тоже есть ряд таких зон, напомнил учёный. Все опасные районы нанесены на специальные карты сейсмической активности, которыми необходимо руководствоваться при строительстве зданий.

— Андрей Владимирович, учёные установили, что недавнее землетрясение в Турции привело к сдвигу литосферных плит на 3 м. По данным специалистов, Аравийская плита сдвинулась примерно на 3 м по отношению к Анатолийской плите. Бывали ли прежде настолько заметные подвижки плит?

— Горизонтальное перемещение литосферных плит, уходящих основаниями в верхнюю мантию, — доказанное явление. Однако это всегда не разовый, единовременный сдвиг, а плавный процесс, во время которого разные участки плит перемещаются с разной скоростью. Во время землетрясения и следующих за ним афтершоков (повторных толчков. — RT) происходит серия локальных горизонтальных и вертикальных деформаций, в результате происходят сдвиги литосферных плит в региональном масштабе. Можно сказать, что Аравийская плита сдвинулась относительно Анатолийского блока, но оценивать реальные перемещения пока преждевременно.

— Насколько типичны для этого региона землетрясения такой силы?

— На территории Турции есть две зоны активных разломов. Первый, Северо-Анатолийский разлом, проходит по южному макросклону Понтийского хребта на севере, он тянется с запада на восток страны. Второй — на востоке, протягивается от Средиземного моря через районы городов Искендерун, Газиантеп и далее на северо-восток. Движение Аравийской плиты с юга на север приводит к постоянным подвижкам. В зоне этих разломов постоянно фиксируются однотипные сдвиговые деформации и часто происходят мощные землетрясения.

Так, в 1999 году в западной части Турции произошло очень сильное землетрясение магнитудой 7,7. В 1939, 1944 годах в этом же районе были землетрясения магнитудой 7,5 и т. д. Есть исторические свидетельства о разрушительных землетрясениях на территории современной Турции начиная с 900-х годов нашей эры, много таких событий отмечалось, например, в XVII веке. В последние годы в научных исследованиях часто встречались прогнозы, согласно которым мощное землетрясение ожидалось на западе страны, в районе Стамбула. Однако оно произошло на востоке страны. Кстати сказать, где оно и должно было произойти.

В целом всем специалистам было ясно, что в Турции должно произойти землетрясение магнитудой выше 7, вопрос был только в том, когда именно оно произойдёт.

— А известна хотя бы примерная периодичность, с которой это происходит?

— Рост напряжения в земной коре происходит постоянно, в какие-то моменты оно находит выход в виде сильных сейсмических толчков. Традиционно считается, что одно крупное землетрясение в сейсмически опасном районе происходит примерно раз в 200—250 лет. На практике это может происходить намного чаще — мы видим это на примере Турции. Если бы мы могли точно прогнозировать время землетрясений, не было бы таких трагедий, как та, что произошла в Турции.

Также по теме

Как вулкан землетрясение остановил: учёные о взаимодействии двух стихийных бедствий

— Сейчас разрабатываются приложения для смартфонов для оповещения о землетрясениях — они фиксируют самые первые толчки с помощью встроенных в телефон акселерометров и сообщают об опасности. Как вы думаете, могут ли такие мобильные технологии помочь уменьшить число жертв в случае землетрясения?

— Да, в смартфоны могут быть установлены такие датчики, которые могут отследить микроколебания земли. Но проблема в том, что в техногенной городской среде такие микроколебания происходят постоянно из-за метро, движения грузового транспорта и т. д. И в таких условиях подобные датчики будут постоянно срабатывать даже без угрозы землетрясения. Отделить же антропогенный сейсмический шум от истинных глубинных толчков личными гаджетами пока нет возможности.

— Были ли какие-то особенности у землетрясений в Турции и Сирии?

— Научных данных пока мало, но если судить по циркулирующей в СМИ информации, то одно из самых необычных явлений наблюдается в районе турецкого города Искендерун, который начал затапливаться после землетрясения. То есть произошло опускание участков суши, что и привело к подтоплению прибрежной полосы.

— 6 февраля сейсмические толчки отмечались по всей планете: их фиксировали в районе Курильских островов, в Нью-Йорке, на Байкале — всего было зафиксировано более 200 землетрясений. Насколько типична такая ситуация, когда сейсмическая волна прокатывается по всей планете?

— Да, это типичная ситуация. Например, когда в 1977 году в Румынии, в горах Вранча (Южные Карпаты) произошло крупное землетрясение, толчки докатились до Москвы — в квартирах раскачивались люстры и гремела посуда. Так что да, когда происходят крупные землетрясения, толчки могут распространяться на очень большие расстояния.

Кроме того, надо учитывать, что смещается фокус внимания СМИ и общества, все начинают пристально следить за новостями о подземных толчках. Например, в районе Байкала сейсмические толчки отмечаются постоянно, они фиксировались этим летом, например, а также осенью. Это обычное явление для этой суперсейсмической зоны, тянущейся в сторону Монголии. Но тогда об этом никто не писал, сейчас же люди обратили внимание на все события такого рода, происходящие на планете.

При этом далеко не всегда землетрясения сопровождаются такими разрушениями и жертвами, как сейчас в Турции.

Например, буквально недавно, 9 января, землетрясение магнитудой 7,6 произошло у берегов Индонезии, в результате погибли люди, но жертвы исчислялись не тысячами, а десятками.

• Затопление улиц в турецком городе Искендерун после землетрясения
• globallookpress.com

В Турции наложилось сразу несколько факторов — высокая плотность населения и очень низкое качество строительства, «на честном слове», как говорят. Кроме того, землетрясение произошло рано утром, когда люди спали в своих домах.

— Насколько на сегодняшний день науке понятна природа землетрясений?

— Принципиально она понятна — есть физические, расчётные модели. Литосферные плиты движутся постоянно, на их стыках копится напряжение, которое периодически находит разрядку в виде землетрясений — когда превышается предел упругости горных пород в земной коре.

Нелинейные процессы: российский геолог — о прогнозировании землетрясений и глубинной структуре Земли

Кстати, эпицентр землетрясения 6 февраля в Турции и Сирии находился близко к поверхности, в земной коре. Такие землетрясения обычно сильно влияют на рельеф местности — рисунок гидросети, речных русел, крупные разрывы на поверхности. Так что у этого события вполне могут быть и другие географические последствия, которые пока просто не успели зафиксировать — сейчас не до этого.

— Сейчас в турецких СМИ и соцсетях распространяются слухи об искусственном характере землетрясения. Как можно прокомментировать такие гипотезы с научной точки зрения?

— Спровоцировать землетрясение технически возможно — если произвести подземные ядерные взрывы большой мощности. Такие взрывы могут вызвать дополнительное напряжение в земной коре, что может стать спусковым крючком — триггером для землетрясения, если оно уже назревало.

Однако почвы под такими разговорами применительно к землетрясению 6 февраля нет, поскольку искусственные взрывы всегда фиксируются приборами в различных сейсмических центрах. Это невозможно не заметить.

— Могут ли зоны сейсмической активности смещаться в глобальном масштабе — какие-то районы «успокаиваться», а какие-то, наоборот, «пробуждаться»?

— Да, периодичность в активности тех или иных тектонических участков действительно отмечается. В отдельные периоды активизируется то Байкальский рифт (крупный тектонический разлом в земной коре. — RT), то, к примеру, Рейнский грабен. Кстати, он расположен в центре Европы — это тоже довольно сейсмически активная зона. Или, например, в США ожидают страшный взрыв Йеллоустонского макровулкана, этим постоянно пугают общественность. Он расположен тоже в сейсмически активной зоне, просто сейчас там не очень интенсивны тектонические процессы.

Более 31 тыс. погибших: в Турции продолжается ликвидация последствий землетрясения

— Помимо Байкала, какие ещё есть сейсмически активные зоны в России? Например, звучал прогноз, что аналогичное турецко-сирийскому землетрясение может произойти в будущем в Крыму.

— Тут не надо даже гадать, поскольку есть сейсмическое районирование России. Не только Крым, но и все горные сооружения России, включая старый и тихий Урал, относятся к зонам тектонической и в том числе сейсмической активности. Кстати, старые в геологическом смысле горы обычно находятся в зоне семибалльной сейсмичности. Про Дальний Восток можно и не упоминать, о сейсмической активности Камчатки наслышаны все. При этом Кавказ входит вообще в зону девяти- или десятибалльной активности. Все эти данные должны служить руководством для строителей, здания должны возводиться в соответствии с ними. По крайней мере, строители точно знают об этих предписаниях, исполняют или нет — это другой вопрос.

Возвращаясь к Крыму, отмечу, что, согласно последней редакции карты Общего сейсмического районирования России, его южное побережье входит, как и Кавказ, в 9—10-балльную зону сейсмической активности, центральные районы — в 8—9-балльную, а северный — в 7-балльную.

— Вопрос, который мучает всех: можно ли прогнозировать крупные землетрясения, чтобы они не уносили столько человеческих жизней?

— К сожалению, пока это невозможно. Хотя такие разработки ведутся. Например, учёные пытаются научиться узнавать о скором землетрясении благодаря системам GPS-отслеживания высотного положения земной поверхности. Дело в том, что Земля «дышит», её поверхность постоянно колеблется с разной скоростью из-за протекающих в недрах процессов. Амплитуда колебаний измеряется миллиметрами, поэтому мы этого не замечаем. Можно попробовать фиксировать участки, где планета начинает вдруг «дышать» более часто и «глубоко» из-за начинающихся глубинных возмущений.

Сейсмолог Татевосян назвал маловероятным рост числа мощных землетрясений в ближайшие годы

Плюс никто не отменяет и традиционные геофизические методы, позволяющие отследить первые микротолчки, которые предшествуют сильным колебаниям. Правда, так бывает не всегда — например, 6 февраля в Турции и Сирии землетрясение началось резко, без предупреждающих толчков.

Есть и разные косвенные методы — например, можно отслеживать уровень грунтовых вод, поскольку внутренние колебания в земной коре отражаются на водных горизонтах.

И последнее — животные часто заранее реагируют на приближающееся землетрясение и покидают дом. Они чувствуют микроколебания на определённой частоте, это известный факт. Так что если вы живёте в сейсмически опасной зоне, то завести домашних питомцев — хорошая идея.

При оценке землетрясения также учитывают степень воздействия толчков на людей. Для этого используется такая величина, как интенсивность землетрясения. В отличие от шкалы магнитуд она измеряется в баллах от 1 до 12 на основании внешних проявлений (воздействие подземного толчка на людей, предметы, строения, природные объекты). В России и в некоторых европейских странах используется 12-балльная международная шкала интенсивности землетрясений (MSK-64), получившая название по первым буквам ее авторов (Медведев — Шионхойер — Карник).

Соотношение между интенсивностью и магнитудой зависит от расстояния между очагом и точкой регистрации на поверхности земли. Так, например, если сильное землетрясение происходит вдали от мест обитания людей и не приводит к существенным разрушениям, то магнитуда такого землетрясения будет большая, а интенсивность — минимальная. И наоборот, если слабое землетрясение, произошло близко к земной поверхности, недалеко от населенного пункта и привело к повреждениям зданий, то в этом случае магнитуда будет относительно маленькой, а интенсивность — относительно большой.

В чем измеряют интенсивность землетрясений, смотрите в инфографике aif.ru.

Нажмите для увеличения

Размещение сейсмически активных зон

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

Землетрясения

Регистрация и измерение интенсивности землетрясенийРазмещение сейсмически активных зон

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

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

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

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

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

Регистрация и измерение интенсивности землетрясений

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

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

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

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

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

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

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

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

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

I0 = 1,7М-2,2 и М = 0,6I0+1,2.

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

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

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

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

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

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

Сейсмическая шкала в Европе

1 балл — колебания не отмечаются, ощущаются исключительно приборами.

2 балла — колебания могут почувствовать только люди и животные на верхних этажах зданий в состоянии покоя.

3 балла — колебания в виде раскачиваний и лёгкого дрожания чувствуют некоторые люди, находящиеся дома.

4 балла — лёгкое дребезжание посуды и стёкол внутри зданий.

5 баллов — лёгкие колебания по всей поверхности внутри зданий. Подвешенные предметы качаются от сильных вибраций. Объекты с высоко расположенным центром тяжести падают. Двери и окна раскрываются и закрываются.

6 баллов — падают небольшие предметы, тонкие трещины в штукатурке.

7 баллов — большинство предметов падает с полок, многие здания умеренно повреждены, неизбежны трещины в штукатурке, часть дымовых труб обрушивается.

8 баллов — перевёрнутая мебель, большинству зданий нанесён значительный ущерб. Большие трещины в стенах. Некоторые здания могут быть полностью разрушены.

9 баллов — памятники и колонны падают. Некоторые здания обрушены полностью.

10 баллов — большинство зданий полностью разрушены.

11 баллов — практически все здания полностью разрушены.

12 баллов — практически все здания наземные и подземные сильно повреждены или разрушены.

Сейсмическая шкала в России

1 балл — колебания ощущаются исключительно приборами. Человек колебаний не ощущает.

2 балла — колебания могут почувствовать только люди, что находятся в спокойном, неподвижном состоянии.

3 балла — колебания ощущаются только внутри некоторых зданий.

4 балла — колебания чувствует большинство людей. В зданиях могут дребезжать стёкла, посуда.

5 баллов — колебания могут разбудить спящего человека. В помещениях нетрудно заметить раскачивание висячих предметов (например, ламп или люстр), колебания мебели. Появляются трещины в штукатурке. На улице качаются тонкие ветки деревьев.

6 баллов — ощущаются колебания всеми людьми, со стен падают картины, отдельные куски штукатурки отваливаются.

7 баллов — неизбежны трещины в штукатурке и в стенах кирпичных зданий. В некоторых зданиях возникает угроза частичных обрушений.

8 баллов — существенные конструктивные повреждения зданий: крупные трещины в стенах, обрушение балконов, карнизов и дымовых труб. Появляются трещины на крутых склонах и на почве.

9 баллов — в некоторых зданиях возникают обвалы, обрушение перекрытий и стен.

10 баллов — большинство зданий находятся под угрозой обрушения. На поверхности земли возникают трещины шириной до 1 метра.

11 баллов — полномасштабное обрушение всех построек и конструкций, крупные обвалы в горах, большое количество крупных трещин на поверхности земли. Наблюдается разрушение мостов.

12 баллов — изменение рельефа местности вплоть до неузнаваемости. Катастрофические последствия землетрясений — обвалы, оползни, изменение рельефа.

Как измеряется магнитуда землетрясений?

Магнитуда — условная величина, характеризующая общую энергию колебаний, вызванных землетрясением. Она определяется по шкале, основанной на записях сейсмографов. Эта шкала известна под названием шкалы Рихтера (по имени американского сейсмолога Ч. Ф. Рихтера, предложившего её в 1935 году). С увеличением магнитуды на единицу энергия возрастает в 100 раз, т. е. при толчке с магнитудой 6 высвобождается в 100 раз больше энергии, чем при магнитуде 5, и в 10 000 больше, чем при магнитуде 4.

Шкала Рихтера содержит условные единицы (от 1 до 9,5):

Крупнейшими известными землетрясениями, согласно методу оценки Рихтера, были колумбийское землетрясение 1906 г. и ассамское землетрясение 1950 г. с магнитудой 8,6.

Сейсмическая шкала в США

1 балл — колебания не ощущаются людьми.

2 балла — колебания ощущают люди в спокойной обстановке на верхних этажах зданий.

3 балла — колебания чувствуют некоторые люди, находящиеся дома, в помещениях качаются висящие предметы.

4 балла — звенят оконные стёкла, посуда, скрипят двери.

5 баллов — колебания ощущаются на улице, выплёскивается жидкость из посуды.

6 баллов — трескается штукатурка и кирпичная кладка, сдвигается и переворачивается мебель, лопаются оконные стёкла.

7 баллов — трудно стоять на ногах, осыпается штукатурка, падают кирпичи, керамическая плитка, на поверхности водоёмов появляются волны.

8 баллов — падает штукатурка, рушатся некоторые кирпичные стены, дымовые трубы, башни, памятники, обламываются ветки деревьев, в грунте образовываются трещины.

9 баллов — лопаются каркасы строений и подземные трубы, образуются серьёзные трещины в грунте и песчаные воронки.

10 баллов — рушится кирпичная кладка и мосты, возникают мощные оползни.

11 баллов — деформация железнодорожных путей, выходят из строя подземные трубопроводы.

12 баллов — полное разрушение зданий, нарушение линии горизонта, взлетают в воздух отдельные предметы.