Всё о землетрясениях: причины, классификация, последствия

Содержание

• Введение: краткое описание землетрясений, их причины и последствия
• Сейсмическая активность и ее проявления
• Классификация землетрясений: как измеряют в баллах
• Как предсказать землетрясения?
• Где обычно чаще всего случаются землетрясения?
• Наиболее сильные землетрясения в истории
• Последствия землетрясений для человека и окружающей среды
• Интересные факты о землетрясениях
• Рекомендации по предотвращению и защите от землетрясений
• Заключение: подведение итогов, упоминание основных выводов и важности проблемы

Введение: краткое описание землетрясений, их причины и последствия

В феврале 2023 года в Турции неподалеку от сирийской границы произошли два землетрясения магнитудой 7,8 и 7,5 — одни из сильнейших, когда-либо зарегистрированных в регионе. Катастрофа унесла жизни почти 60 тысяч человек и затронула жизни более 13 млн.

Подобные события всегда привлекают внимание к тому, насколько опасны и неотвратимы природные катаклизмы. 

Землетрясениями называют внезапные толчки и колебания земной поверхности, вызванные движением пород глубоко под землей. Обычно они незаметны для человека: ежедневно в мире происходит несколько сотен землетрясений магнитудой 2 и менее.

Однако более сильные землетрясения могут стать причиной пожаров, цунами, обвалов, лавин и извержений вулканов, привести к разрушениям, травмам и даже гибели людей.

Сейсмическая активность и ее проявления

Верхний слой Земли — литосфера — состоит из земной коры (континентальной или океанической) и верхней части мантии. Она разделена примерно на 15 частей, которые называются тектоническими плитами.

Под плитами находится более пластичный слой — астеносфера, по которому они перемещаются. Подобные процесс в слоях Земли называются сейсмическими явлениями.

Обычно скорость движения литосферных плит довольно небольшая — всего несколько см в год — но оно создает давление, деформируя плиты. Горные породы сжимаются и расширяются, земная поверхность начинает колебаться, и происходит толчок — землетрясение.

Из начальной точки — эпицентра — колебания передаются на большие расстояния в виде сейсмических волн.

Спустя несколько часов или дней после землетрясения происходят последующие толчки. Как правило, чем сильнее первый толчок, тем сильнее и афтершоки. Например, в 1976 году в Китае через несколько часов после землетрясения с магнитудой 7,5 зафиксирован толчок в 7,1.

Классификация землетрясений: как измеряют в баллах

До 1970-х была распространена шкала Рихтера, которая оценивала магнитуду — количество энергии, которое выделяется во время землетрясения в виде сейсмических волн.

Шкала состояла из 9 единиц и рассчитывалась по математической формуле на основе сейсмограммы. Однако она имела ряд недостатков: была предназначена для условий Южной Калифорнии, определенного типа волн и подходила лишь для землетрясений, которые находились в зоне охвата сейсмографа.

Для оценки интенсивности землетрясения примерняется шкала Меркалли из 12 делений, которая не требует дополнительных приборов.

Современная версия шкалы Меркалли.

1. Землетрясение ощущается некоторыми людьми, едва заметно.
2. Заметно некоторым людям на верхних этажах зданий.
3. Ощущается в помещениях, особенно на верхних этажах.
4. Ощущается многими в помещениях и некоторыми снаружи. Кажется, будто проезжает тяжелый грузовик.
5. Ощущается практически всеми. Некоторые просыпаются. Двигаются небольшие объекты. Могут трястись деревья и столбы.
6. Ощущается всеми. Трудно стоять. Сдвигается тяжелая мебель, осыпается штукатурка. Небольшие повреждения дымовых труб.
7. Легкие и средние повреждения обычных строений в хорошем состоянии. Существенный ущерб для ветхих строений. Некоторые стены могут обрушиться.
8. Небольшой ущерб для специальных строений. Значительный ущерб для обычных зданий, серьезный ущерб для ветхих строений. Обрушение некоторых стен.
9. Значительный ущерб для специальных строений, сход зданий с фундамента. Заметные трещины в земле. Массовые разрушения. Оползни.
10. Большинство зданий и несущих конструкций разрушены. Огромные разломы в земле. Оползни. Массовые разрушения.
11. Полные разрушения. Практически не осталось стоящих конструкций. Мосты разрушены. Огромные разломы в земле. На поверхности земли заметны волны.
12. Полное разрушение. Нарушение линии горизонта. В воздух взлетают отдельные предметы.

Как предсказать землетрясения?

В настоящее время невозможно с точностью предсказать, когда и где будет землетрясение. Однако сейсмологи могут оценить, где это может произойти, рассчитав вероятность и составив прогноз.

Что такое вероятность землетрясения и как она рассчитывается?

Вероятность землетрясения — шанс, что землетрясение определенной магнитуды произойдет в регионе в течение нескольких лет. Это можно рассчитать, основываясь на средней сейсмоактивности региона в прошлом. Техника особенно полезна в регионах, где землетрясения записывались сейсмографами, которые широко применяются с начала 1900-х годов.

Ученые часто могут собрать дополнительную, хотя и менее точную информацию, изучив геологические данные о землетрясениях, которые произошли в древней истории.

Вероятность можно получить и математическим путем. Например, чтобы узнать, сколько лет пройдет до землетрясения определенной магнитуды, нужно учесть два процесса:

• напряжение, накопленное в результате постоянного движения тектонических плит,
• высвобождение этого напряжения, которое может произойти в качестве землетрясения или как медленное скольжение по линии разлома без землетрясения.

Прогноз сообщает о вероятности землетрясения в течение короткого времени. Обычно он используется для описания повторных толчков, частота и магнитуда которых, как правило, утихает через некоторое время после землетрясения.

Где обычно чаще всего случаются землетрясения?

Наиболее сейсмоактивные зоны планеты — Тихоокеанский пояс, тянущийся вдоль почти всего побережья Тихого океана (примерно 90% всех землетрясений Земли) и Альпийский пояс, тянущийся от Индонезии до Средиземного моря (5-6 % всех землетрясений).

Некоторые из стран чаще других испытывают землетрясения.

Япония

Страна расположена в Тихоокеанском огненном поясе и занимает первое место в списке наиболее сейсмоактивных стран мира. Здесь землетрясения происходят практически каждый день.

Индонезия

Почти ежегодно здесь происходят землетрясения магнитудой свыше 6,0. В 2018 году в Индонезии было 9 таких случаев, в результате которых погибли тысячи людей.

Китай

Это одна из стран, где наблюдаются наиболее разрушительные природные катаклизмы. Пример — землетрясение 2008 года магнитудой 7,9 в провинции Сычуань. В результате более 87 тысяч человек были убиты или пропали без вести.

Филиппины

Это одно из сейсмоопасных государств мира. Из-за горного ландшафта землетрясения также могут вызывать смертельные оползни. Частые природные катастрофы вынуждают жителей страны возводить особо прочные здания.

Иран

Иран расположен у границ нескольких тектонических плит и разломов. Одно из самых сильных землетрясений в стране произошло в 1990 году в провинции Гилян и унесло жизни более 40 тысяч человек.

Турция

Страна часто испытывает сейсмическую активность, поскольку находится неподалеку от нескольких линий разломов. Ее окружают Евразийская, Африканская и Арабская литосферные плиты, постоянно провоцирующие подземные толчки разной силы.

Фото в тексте: Unsplash

Перу

Это государство расположено в центре огненного пояса и регулярно испытывает небольшие толчки, умеренные и даже сильные землетрясения. Чтобы предотвратить смерти от природных катастроф, по всей стране проводят учения.

США

Хотя Соединенные Штаты не находятся в сейсмически активном регионе, уникальный геологический ландшафт делает их очень уязвимыми к природным катастрофам. Многочисленное население также повышает риски. В результате даже от сравнительно небольшого землетрясения может пострадать множество людей.

Италия

Страна находится на нескольких линиях разлома и подвержена сейсмоактивности. Влияет и сам ландшафт, который отличается крутыми горными цепями, спящими вулканами и прибрежными равнинами. Одно из самых разрушительных землетрясений Италии произошло в 1908 году в Мессине. Число погибших составило более 75 тысяч человек.

Мексика

Как и многие страны в Тихоокеанском огненном поясе, Мексика подвержена регулярной сейсмической активности. Из-за этого здесь действуют строгие строительные нормы и протоколы действий в экстренных ситуациях.

Наиболее сильные землетрясения в истории

Практика показывает, что масштаб катастроф зависит не только от географического положения страны. Особенности ландшафта и плотность населения могут повысить риски, что ярко демонстрируют следующие примеры.

22 мая 1960 года — Вальдивия, Чили

Магнитуда 9,5

В результате этого землетрясения 1655 человек погибли, 3 тысячи были ранены и 2 млн лишились крова. Экономический ущерб для Чили составил $550 млн, а последующее цунами достигло берегов Гавайев, Японии и Филиппин. Протяженность зоны разрушения превысила 100 км.

Через два дня последовало извержение вулкана Пуеуэ, который выбросил в атмосферу пепел и пар на высоту в 6 км.

28 марта 1964 года — залив Принс-Уильям, Аляска

Магнитуда 9,2

По сравнению с чилийским, это землетрясение было менее масштабным. Спровоцированное им цунами достигло Гавайев и унесло 128 жизней, а ущерб от него составил $311 млн.

Землетрясение сильнее всего ощущалось на Аляске. Наибольший ущерб понес город Анкоридж в 120 км к северо-западу от эпицентра. Толчки продолжались 3 мин.

26 декабря 2004 года — Суматра, Индонезия

Магнитуда 9,1

Землетрясение спровоцировало цунами невероятного масштаба. В общей сложности 227 900 человек погибли или признаны погибшими, а еще 1,7 млн лишились домов в 14 странах Южной Азии и Восточной Африки. Эпицентр находился в 250 км к юго-востоку от города Банда-Ачех, на глубине в 30 км.

Несколько дней спустя, 28 декабря, на острове Баратанг в архипелаге Большой Андамар началось извержение грязевого вулкана, которое, как считается, было спровоцировано землетрясением.

11 марта 2011 года — Сендай, Япония

Магнитуда 9,0

Мощное землетрясение, последующие толчки и ценами унесли жизни нескольких тысяч человек. По оценкам, экономический эффект невероятно велик, учитывая прекращение работы ядерных реакторов, энергия которых необходима многим отраслям промышленности.

4 ноября 1952 года — Камчатка, Россия

Магнитуда 9,0

Землетрясение вызвало цунами, которое достигло Гавайских островов. Нанесенный ущерб оценивается примерно в $1 млн. Согласно некоторым источникам, в Каена Пойнт на острове Оаху были замечены волны выше 9 м. Один местный фермер сообщил, что лишился 6 коров, но о погибших не сообщалось.

Читайте по теме:

Плотина, печатный станок или кондиционер: какие технологии случайно убили больше всего людей

«Хранилище судного дня» на Шпицбергене запустило виртуальные туры — вот что скрывается внутри

27 февраля 2010 года — Био-Био, Чили

Магнитуда 8,8

Это землетрясение и последующее цунами унесли жизни по меньшей мере 521 человека, 56 пропали без вести и 12 тысяч были ранены. Более 800 тысяч лишились домов, и в общей сложности катастрофа затронула 1,8 млн жителей Чили. Ущерб составил $30 млрд. Эпицентр находился в 335 км к юго-западу от Сантьяго на глубине 35 км. Последующая волна прошла через Тихий океан, разрушая лодки даже в Сан-Диего, Калифорния.

31 января 1906 года — прибрежные воды Эквадора

Магнитуда 8,8

Землетрясение спровоцировало цунами, в котором погибли от 500 до 1500 человек в Эквадоре и Колумбии. Волна распространилась до Сан-Франциско, до западного берега США и запада Гавайев и Японии. Ей потребовалось около 12 часов, чтобы пересечь Тихий океан и достичь города Хило на Гавайях.

2 апреля 1965 года — Крысьи острова, Аляска

Магнитуда 8,7

Самый серьезный ущерб, связанный с катастрофой, был вызван цунами. Сообщается, что высота волн на острове Шемья была около 10 м. Цунами вызвала наводнение на острове Амчитка, а общий ущерб собственности оценивается в $10 тысяч. О погибших или раненных не сообщалось.

28 марта 2005 года — Суматра, Индонезия

Магнитуда 8,6

В землетрясении погибли 1313 человек и свыше 400 пострадали от цунами на Шри-Ланке. Эпицентр находился в 205 км к северо-западу от города Сиболга, Суматра, на глубине 30 км. Этот регион, где также случилось цунами 2004 года, отличает повышенная геоактивность, и 3 из 15 крупнейших известных нам землетрясений произошли здесь.

15 августа 1950 года — Ассам, Тибет

Магнитуда 8,6

Это материковое землетрясение нанесло масштабный ущерб зданиям и вызвало крупные обвалы. В Восточном Тибете погибли 780 человек, последствия добрались до деревень и городов в Ассаме, Китае, Тибете и Индии. Колебания уровня озера происходили даже в Норвегии.

Итоговое число жертв наверняка должно быть выше, но точных оценок так и не было. Хотя сам инцидент получил название Ассамское землетрясение, считается, что эпицентр находится в Тибете.

Последствия землетрясений для человека и окружающей среды

Сами по себе подземные толчки не смертельны. Хотя в некоторых фильмах показывают, как в земле внезапно открываются разломы, в которые падают люди, но в реальной жизни это не происходит.

Последствия землетрясений намного опаснее. Расскажем о них подробнее.

• Дестабилизация, просадка и смещение грунта. Движение подземных вод может привести к разжижению почвы, из-за чего здания могут наклоняться и даже уйти под землю. Может измениться и ландшафт: поверхностные волны заставляют землю вздыматься и крениться. Любое здание на пути может наклониться. Толчки также могут спровоцировать обвалы, сели и лавины на крутых холмах или горах, и все это опасно для домов и людей.
• Смещение грунта. Если сдвиг проходит через здание, дорогу или иную структуру, они могут быть разрушены.
• Наводнение. Землетрясение может разрушить плотины или дамбы рек, и вода хлынет на открытое пространство, разрушая и снося здания, создавая угрозу для людей.
• Цунами и сейши. Цунами — это приливная волна, созданная землетрясением под океаном. Высота цунами у берега может составлять несколько метров. Сейши — это небольшие цунами, которые возникают в озерах, затронутых землетрясением, и их высота ниже, но они также могут спровоцировать наводнение или сносить дома.
• Пожар. Он может возникнуть из-за сломанных газопроводов или ЛЭП, распространиться из-за опрокидывания дровяных или угольных печей. Это может стать серьезной проблемой, особенно если водопровод, питающий пожарные гидранты, также будет сломан. Например, после землетрясения 1906 года в Сан-Франциско пожар бушевал три дня. Большая часть города была уничтожена, и 250 тысяч остались без дома.

Большая часть угроз связаны со структурами, построенными людьми, и тряской, которую они получают от землетрясений. Реальная опасность для людей — оказаться в падающем здании, утонуть в наводнении из-за разрушенной плотины или дамбы, быть погребенным под обвалом земли или сгореть во время пожара.

Интересные факты о землетрясениях

С каждым годом наблюдается все больше землетрясений, но, вероятно, это связано с тем, что у нас появляется все больше инструментов, которые могут зафиксировать эти явления.

Каждый год 50 человек погибают в результате землетрясения.

Большинство землетрясений длятся только 10-30 с.

90% землетрясений происходят внутри участка длиною в 40 тысяч км — Тихоокеанского вулканического огненного кольца.

Статистика показывает, что погода не влияет на землетрясения: они с одинаковой периодичностью происходят в холод, жару или дождливую погоду.

Кстати, землетрясения случаются не только на Земле, но и на Луне — реже и с меньшей магнитудой.

Рекомендации по предотвращению и защите от землетрясений

Эти советы помогут снизить риски для себя и окружающих.

Что делать до землетрясения

• Убедитесь, что у вас дома есть огнетушитель, аптечка для первой помощи, радио на батарейках, фонарик и запасные батарейки.
• Научитесь оказывать первую помощь.
• Научитесь отключать газ, воду и электричество.
• Заранее договоритесь с семьей, где встретиться после землетрясения.
• Не оставляйте на полках тяжелые предметы (они упадут во время землетрясения).
• Прикрепите тяжелую мебель, шкафы и приборы к стенам или полу.
• Изучите план действий на случай землетрясение, предусмотренный на рабочем месте или в образовательном учреждении.

Что делать во время землетрясения

• Сохраняйте спокойствие! Если вы находитесь в помещении, оставайтесь в нем. Если вы на улице, оставайтесь на улице.
• Если вы в помещении, подойдите к стене рядом с центром здания, встаньте в дверном проеме или спрячьтесь под тяжелой мебелью (партой или письменным столом). Держитесь подальше от окон и наружных дверей.
• Если вы находитесь на улице, оставайтесь на открытом пространстве, подальше от линий электропередач и всего, что может упасть.Держитесь подальше от зданий (строения или их части могут обрушиться).
• Не используйте спички, свечи и любые источники огня: при землетрясении может быть поврежден газопровод.
• Если вы в машине, притормозите и оставайтесь внутри, пока не закончится землетрясение.
• Не используйте лифты (они могут отключиться).

Что делать после землетрясения

• Осмотрите себя и других на предмет повреждений. При необходимости предоставьте первую медицинскую помощь.
• Проверьте целостность водопровода, газопровода и электрических линий. Если они повреждены, закройте вентили. Если чувствуете запах газа, откройте все окна и двери, немедленно покиньте помещение и сообщите в экстренную службу.
• Включите радио. Не используйте телефон без необходимости.
• Держитесь подальше от поврежденных зданий.
• Берегитесь разбитого стекла и обломков. Наденьте прочные ботинки, чтобы не порезать ноги.
• Остерегайтесь дымоходов (они могут на вас упасть).
• Держитесь подальше от пляжей. После прекращения толчков на берег может обрушиться цунами или сейш.
• Остерегайтесь разрушенных районов.
• Если вы находитесь в школе или на работе, действуйте в соответствии с инструкцией или указаниями ответственного лица.
• Будьте готовы к последующим толчкам.

Заключение: подведение итогов, упоминание основных выводов и важности проблемы

Человек по-прежнему бессилен перед силой стихий, а природные катаклизмы трудно спрогнозировать. Однако в наших силах к ним подготовиться.

Современные технологии позволяют создавать более устойчивые конструкции, предотвращая сильные разрушения зданий и коммуникаций, а знание техники безопасности позволит сократить риски и даже сохранит кому-то жизнь.

При подготовке использованы следующие источники:

National Geographic, Parade, USGS, Michigan Tech, British Geological Survey, SMS Tsunami Warning, Realting

Фото на обложке: cigdem / Shutterstock