Опасности природного характера существовали на нашей планете всегда и угрожают человеку с начала цивилизации. Ученые к подобным катаклизмам относят и ледниковые периоды, последний из которых закончился 15 тысяч лет назад, и падения крупных космических тел, и разрушительные землетрясения, и мощные извержения вулканов, а также многие другие природные опасности, которые рассмотрены в настоящем пособии (стр. 3 )

2.1.2. Энергия землетрясений

Интенсивность землетрясения – это степень сотрясения грунта на поверхности Земли, ощущаемого в различных точках зоны воздействия землетрясения. Величина интенсивности определяется на основании оценки фактических разрушений, воздействия на объекты, здания и почву, последствий для людей.

Для измерения силы землетрясения используются две шкалы: первая для измерения интенсивности, вторая для измерения магнитуды. Под магнитудой (М или m) понимается логарифм отношения максимального смещения земной поверхности в волне данного типа или максимальной скорости смещения к аналогичной величине для землетрясения, магнитуда которого условно принята равной нулю. Магнитуда землетрясения – это величина пропорциональная энергии, выделяемой в очаге землетрясения. Она определяется с помощью сейсмографом. Показания прибора (амплитуда и период сейсмических волн) указывают на количество энергии упругой деформации, выделяемой в процессе землетрясения, которая может составлять до сотен тысяч миллионов КВт/час.

Классификация землетрясения по магнитуде введена в 1935 американским сейсмологом Ч. Рихтером применительно к территории Калифорнии (США), в начале 40-х гг. она применена Б. Гутенбергом и Ч. Рихтером для энергетической классификации землетрясения всего мира. Ч. Рихтер для характеристики энергии землетрясения в качестве эталона (точки отсчета) предложил принять такую энергию, при которой на расстоянии 100 км от эпицентра стрелка сейсмографа стандартного типа отклоняется на 1 мкм, т. е. энергия землетрясения определяется как десятичный логарифм отношения амплитуды сейсмических волн замеренных на каком-либо расстоянии от эпицентра, к эталону. Изменение отношения на 10 соответствует изменению значения интенсивности колебания грунта на поверхности земли на 1 единицу.

Страничка Internet

http://dic. academic. ru/dic. nsf/enc_geolog/

В мире нет единого подхода к оценке эффекта землетрясения. В Центральной Европе используется шкала Меркалли – Канкани - Зиберга, рекомендованная в 1917 Международной ассоциацией сейсмологии, в США — модифицированная шкала Меркалли (шкала Вуда и Ньюмена, 1931). В некоторых испаноязычных странах используют 10-балльную шкалу Росси - Фореля (1883). В Японии принята 8-балльная шкала Японского метеорологического агентства.

Интенсивность сейсмических колебаний грунта на поверхности Земли измеряется в баллах. Для оценки эффекта землетрясения на поверхности Земли со 2-й половины XIX в. пользуются шкалами интенсивности (балльности) землетрясения, или сейсмическими шкалами. Наиболее распространена 12-балльная шкала, восходящая к шкале Меркалли - Канкани (1902 г. ); современный международный вариант этой шкалы — MSK-64 (Медведев – Спонхойер - Карник), которой пользуются и в России. Согласно этой шкале принята следующая градация интенсивности землетрясений:

1-3 балла – слабые колебания (к разрушениям не приводят);

4-5 балла – ощутимые колебания (ощущаются населением и приводят к появлению отдельных трещин в постройках);

6-7 баллов – сильные колебания (приводят к разрушениям, как правило, ветхих построек);

8 баллов – разрушительные колебания (частично разрушаются прочные здания, падают фабричные трубы);

9 баллов – опустошительные колебания (разрушается большинство зданий);

10 баллов – уничтожающие колебания (разрушаются мосты, возникают оползни, обвалы);

11 баллов – катастрофические колебания (разрушаются все сооружения, изменяется ландшафт);

12 баллов – губительные колебания (вызывают изменения рельефа местности на обширной территории).

2.1.3. Классификация землетрясений

В зависимости от причины возникновения различают тектонические, обвальные, вулканические, искусственные и техногенные землетрясения. Тектонические землетрясения являются наиболее распространенными и возникают в результате подвижек, разломов и столкновений тектонических плит. Проявляются такие землетрясения по-разному. Это могут быть возникновение огромных трещин на поверхности земли, различных обвалов и оползней или же при малой силе землетрясения могут совсем никак не выявить себя. Обвальные землетрясения происходят из-за воздействия на земную кору оползней и обвалов. Подобные явления чаще всего возникают по причине возникновения пустот под землей и внутри гор. Чаще всего обвальные землетрясения не имеют большой силы. Вулканические землетрясения вызываются извержениями вулканов. Их особенностью является то, что они не вызывают никаких существенных разрушений и могут повторяться некоторое количество раз. Искусственные землетрясения возникают в результате большого количества одновременных взрывов, а также при подземных испытаниях различного вида оружия. Техногенные землетрясения образуются при непосредственном воздействии человека на окружающую среду. Они могут возникнуть в результате искусственного изменения ландшафта при строении дамб или новых сооружений, поисках и добыче различных видов минерального сырья.

2.1.4. Последствия землетрясений

По данным статистики, землетрясениям принадлежит первое место по причиняемому экономическому ущербу и одно из первых мест – по числу человеческих жертв. Сильные землетрясения оставляют множество следов, особенно в районе эпицентра. Наибольшее распространение имеют оползни и осыпи рыхлого грунта, трещины на земной поверхности. Значительные поверхностные деформации прослеживаются не только вблизи разломов и приводят к изменению направления речного стока, подпруживанию или разрывам водотоков, нарушению режима водных источников, причем некоторые из них временно или навсегда могут перестают функционировать, но в то же время могут появиться новые. Колодцы и скважины заплывают грязью, а уровень воды в них ощутимо меняется. При сильных землетрясениях вода, жидкая грязь или песок могут фонтанами выбрасываться из грунта.

Смещения по разломам или возникновение поверхностных разрывов могут изменить плановое и высотное положение отдельных точек земной поверхности вдоль линии разлома, как это произошло во время землетрясения 1906 в Сан-Франциско.

Страничка Internet

http:///view_post

При землетрясении в октябре 1915 в долине Плезант в Неваде на разломе образовался уступ длиной 35 км и высотой до 4,5 м. При землетрясении в мае 1940 в долине Империал в Калифорнии подвижки произошли на 55-километровом участке разлома, причем наблюдались горизонтальные смещения до 4,5 м. В результате Ассамского землетрясения (Индия) в июне 1897 в эпицентральной области высота местности изменилась более чем на 3 м.

При смещении по разломам происходят повреждения автомобильных и железных дорог, зданий, мостов и прочих инженерных сооружений. Однако качественно построенные здания редко разрушаются полностью. Обычно степень разрушений находится в прямой зависимости от типа сооружения и геологического строения местности. При землетрясениях умеренной силы могут происходить частичные повреждения зданий, а если они неудачно спроектированы или некачественно построены, то возможно и их полное разрушение.

При очень сильных толчках могут обрушиться и сильно пострадать сооружения, построенные без учета сейсмической опасности. Обычно не обрушиваются одно - и двухэтажные постройки, если у них не очень тяжелые крыши. Однако бывает, что они смещаются с фундаментов и часто у них растрескивается и отваливается штукатурка.

Движения земной коры могут приводить к сдвиганию мостов со своих опор, разрыву инженерных коммуникаций и водопроводных труб. При интенсивных колебаниях уложенные в грунт трубы могут «складываться», проникать одна в другую, или выгибаться, выходя на поверхность, а железнодорожные рельсы деформироваться. В сейсмоопасных районах сооружения должны проектироваться и строиться с соблюдением строительных норм, принятых для данного района в соответствии с картой сейсмического районирования.

В густонаселенных районах едва ли не больший ущерб, чем сами землетрясения, наносят пожары, возникающие в результате разрыва газопроводов и линий электропередач, опрокидывания печей, плит и разных нагревательных приборов. Борьба с пожарами затрудняется из-за того, что водопровод оказывается поврежденным, а улицы непроезжими вследствие образовавшихся завалов.

Землетрясения с более высокой интенсивностью в значительной степени влияют на экологическое состояние окружающей среды. Самыми частыми экологическими последствиями в результате землетрясений являются возникновения таких природных процессов как осыпи, обвалы, сели, разрушения земной коры и даже наводнения. В случае глубоких разломов из недр земли в атмосферу начинают поступать различные тяжелые металлы, негативно воздействующие на живые организмы. Одними из самых опасных влияний землетрясения является провоцирование техногенных катастроф. Вследствие нарушений таких зданий практически всегда возникает сильное загрязнение окружающей среды. В случае если землетрясение возникло в местности, где хранились отходы, все токсичные вещества могут распространиться на значительное расстояние вокруг местности. Очень опасны также разрушения нефтяных и газовых труб, вызывающих большое скопление токсичных веществ в атмосфере. Разрушение в результате землетрясения таких объектов энергетики как, например, теплоэлектростанции способны вызвать пожары огромных масштабов, разрушающих местность в радиусе нескольких десятков километров. Наиболее страшные последствия землетрясений возникают при разрушении атомных электростанций, что произошло в 2011г. на японской АЭС «Фукусима – 11».

2.1.5. Прогнозирование землетрясений

Прогнозирование землетрясений является чрезвычайно важной деятельностью, способной привести к спасению тысяч человеческих жизней. В настоящее время сейсмологи, в основном в США, Японии, Китае и России, заняты исследованиями по прогнозу землетрясений. В качестве возможной основы прогноза принят целый ряд методов. Наиболее важны и надежны из них следующие:

1) статистические методы;

2) выделение сейсмически активных зон, которые долго не испытывали землетрясения;

3) изучение быстрых смещений земной коры;

4) исследование изменений соотношений скорости продольных и поперечных волн;

5) изменения магнитного поля и электропроводности горных пород;