Лекции по "Безопасности жизнедеятельности"

    № 3

    ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ 

    Землетрясение - одна из форм стихийного бедствия, представляющая собой подземные толчки и колебания земной поверхности, возникающие в результате внезапных смещений и разрывов в земной коре или верхней части мантии и передающиеся на большие расстояния в виде колебаний.

    Мантия – оболочка «твердой» Земли, расположенная между земной корой и ядром. Верхняя граница проходит на глубине от  5 до 70 км, нижняя – на глубине 2900 км.

    Общие сведения

    Сильные землетрясения носят катастрофический характер, уступая по числу жертв только тайфунам и значительно (в десятки раз) опережая извержения вулканов. Число слабых землетрясений гораздо больше, чем сильных. Так, из сотни тысяч землетрясений, ежегодно происходящих на Земле, только единицы катастрофических. Статистические данные утверждают, что в среднем, один человек из 8 тысяч, проживающих на Земле, погибает при землетрясении и еще 79 (из этих же 8 тыс.) страдает от его последствий.

    Где и почему происходят землетрясения

    Территориальное распределение землетрясений неравномерно. На нашей планете известно два главных сейсмических пояса: Тихоокеанский, охватывающий кольцом берега Тихого океана, (здесь регистрируется до 80 % всей сейсмической активности), и Средиземноморский, простирающийся через юг Евразии от Пиренейского п-ова на западе до Малайского арх. на востоке.

    Параметры землетрясений

    Очаги землетрясений могут располагаться  на глубине до 700 км, но большая их часть (3/4) находится на глубине до 70 км. Размер очага катастрофических землетрясений может достигать 100x1000 км. Точка на линии разлома земной коры, в момент начала землетрясения, сопровождающегося сдвигом пород - фокус землетрясения (гипоцентр). Поскольку энергия высвобождается из этой точки, сейсмические волны распространяются от нее в радиальном направлении. Месторасположение гипоцентра определяют путем регистрации этих сейсмических волн. Точка земной поверхности, расположенная непосредственно над фокусом землетрясения - эпицентр землетрясения. Вокруг него располагается область наибольших разрушений.

    Все землетрясения характеризуются  магнитудой и интенсивностью. Магнитуда - условная величина, характеризующая общую энергию упругих колебаний, вызванных землетрясениями или взрывами (это мера высвобожденной землетрясением энергии); интесивность - степень вызванных им локальных разрушений (сила сотрясения на поверхности Земли). Величина магнитуды одинакова во всех точках регистрации. В то же время его интенсивность меняется по мере удаления от эпицентра.

    Интенсивность проявления землетрясений на поверхности измеряется в баллах и зависит от глубины очага и магнитуды землетрясения, служащей мерой его энергии. Максимальное известное значение магнитуды приближается к 9. Часто в средствах массовой информации, оповещающих о сейсмических катастрофах, отождествляется шкала магнитуд (Рихтера шкала) и сейсмическая шкала интенсивности, измеряемая в сейсмических баллах, т. к. журналисты, сообщающие о 12 баллах "по шкале Рихтера", путают магнитуду с интенсивностью.

    Интенсивность тем больше, чем  ближе очаг расположен к поверхности, так, напр., если очаг землетрясения с магнитудой, равной 8, находится на глубине 10 км, то на поверхности интенсивность составит 11-12 баллов; при той же магнитуде, но на глубине 40-50 км воздействие на поверхности уменьшается до 9-10 баллов.

    Сейсмические шкалы

    Внастоящее  время существует большое количество сейсмических шкал, которые можно  свести к трем основным группам. В  России применяется наиболее широко используемая в мире 12-балльная шкала  МSK-64 (Медведева-Шпонхойера-Карника), восходящая к шкале Меркали-Канкани (1902), в странах Латинской Америки принята 10-балльная шкала Росси-Фореля (1883), в Японии - 7-балльная шкала. Оценка интенсивности, в основу которой положены бытовые последствия землетрясения, легко различаемые даже неопытным наблюдателем, в сейсмических шкалах разных стран различна. Напр., в Австралии одну из степеней сотрясения сравнивают с тем "как лошадь трется о столб веранды", в Европе такой же сейсмический эффект описывается так - "начинают звонить колокола", в Японии фигурирует "опрокинутый каменный фонарик".

    Шкала Меркалли - шкала чисел (с римскими цифрами), которая используется для описания результатов влияния землетрясения (интенсивности), путем отражения местного сейсмического разрушения. Весьма субъективна и имеет разные показатели в зависимости от близости территории к эпицентру при одном и том же землетрясении.

    Шкала Рихтера- классификация землетрясений по магнитудам, основанная на оценке энергии сейсмических волн, возникающих при землетрясениях. В шкале использован логарифмический масштаб, так что каждое целое значение в масштабе указывает на землетрясение в десять раз большее по мощности, чем предыдущее.

    Соотношение между магнитудой землетрясения, по шкале Рихтера, и его силой  в эпицентре по 12-балльной шкале зависит от глубины очага. Шкала названа именем американского сейсмолога Чарльза Рихтера (предложена им в 1935 г.).

Таблица сравнения силы землетрясения  по шкалам Рихтера  и Меркалли

    *Специально сконструированные здания с защитой от землетрясений способны выдержать толчки до 8.5 баллов по шкале Рихтера 

    Шкала момента магнитуды- наиболее высокоточный, по мнению специалистов, способ измерения общей величины энергии, высвобождаемой при землетрясении, позволяющий учесть деформации земной поверхности. Рассчитывается путем определения разницы момента регистрации землетрясения и величины его магнитуды.

    Сильные землетрясения могут ощущаться  на расстоянии тысячи и более километ-ров. Продолжительность землетрясений  различна, часто число подземных толчков образует рой землетрясений, включающих предшествующие (форшоки) и последую-щие (афтершоки) толчки. Распределение наиболее сильного толчка (главного землетрясения) внутри роя носит случайный характер. Магнитуда сильнейшего афтершока меньше на 1,2, чем у основного толчка, эти афтершоки сопровождаются своими вторичными сериями последующих толчков. Напр., землетрясение, происшедшее на о. Лисса в Средиземном море, длилось три года, общее число толчков за период 1870-73 составило 86 тысяч.

    Катастрофические землетрясения

    Из  огромного числа происходящих ежегодно землетрясений, только одно имеет магнитуду  равную или более 8, десять - 7-7,9, сто - 6-6,9. Всякое землетрясение с магнитудой св. 7 может стать крупной катастрофой. Однако оно может остаться и незамеченным, если произойдет в пустынном районе. Так, грандиозная природная катастрофа - Гоби-Алтайское землетрясение (1957; магнитуда 8,5, интенсивность 11-12 баллов) - остается почти не изученной, хотя из-за огромной силы, малой глубины очага и отсутствия растительного покрова это землетрясение оставило на поверхности наиболее полную и многообразную картину (возникли 2 озера, мгновенно образовалась огромная каменная волна высотой до 10 м. Территория шириной 50-100 км и длиной 500 км (как Дания или Голландия) была полностью разрушена. Если бы это землетрясение произошло в густонаселенном районе, число жертв могло измеряться миллионами. Последствия одного из самых сильных землетрясений (магнитуда могла составлять 9), произошедшего в старейшем районе Европы - Лиссабоне - в 1755 и захватившего территорию свыше 2,5 млн. км2, были грандиозны (погибло 50 тыс. из 230 тыс. горожан, в гавани выросла скала, прибрежное дно стало сушей, изменилось очертание побережья Португалии).

    Некоторые наиболее сильные  землетрясения,

    произошедшие  в нашем столетии.