Землетрясение. 12

Содержание:

1. Введение
2. Причины землетрясения
3. Экологические последствия землетрясений
4. Прогнозирование землетрясений
5. Поведение человека при землетрясении
6. Вывод
7. Список литературы

Введение

Землетрясения — одно из самых  страшных и разрушительных явлений  природы. Летопись землетрясений насчитывает  миллионы жертв, сотни разрушенных  городов и деревень, повреждённых и уничтоженных сооружений. Землетрясения возникают из-за внезапного разрыва горных пород земли и высвобождения механической энергии и сопровождаются подземными толчками, ударами и колебаниями поверхности земли, охватывают обширные территории. При сильных землетрясениях нарушается целостность грунта, разрушаются здания и сооружения, мосты, дороги, выходят из строя коммунально-энергетические сети, происходят горные обвалы, оползни, иногда запруживаются реки и возникают озёра.

Землетрясениям принадлежит первое место по причиняемому экономическому ущербу и человеческим жертвам.

Сегодня наука пока не в состоянии  дать точный прогноз времени возникновения  землетрясения, но хорошо известно, что  главную опасность для территории Молдовы представляют землетрясения, возникающие на глубинах 90 — 150 километров в локальной области Вранча в Румынии.

Место, где возникает подземный  удар, называется очагом землетрясения, точка в глубине земли, где  начинается разрыв — гипоцентром, её проекция на поверхность земли —  эпицентром. Сейсмические волны распространяются в земле со скоростью 6- 8 километров в секунду. Первыми достигает  поверхности земли так называемые продольные волны. Наиболее сильные колебания вызываются поперечными и поверхностными волнами, которые приходят через несколько секунд после первых ощутимых колебаний. Основными параметрами, характеризующими силу и характер землетрясения, являются интенсивность энергии на поверхности земли, магнитуда и глубина очага.

Интенсивность — мера величины состояния  грунта, определяется степенью разрушения построенных людьми зданий и сооружений. Характером изменений земной поверхности и данными об испытанных людьми ощущениях и измеряется в баллах. В нашей республике для оценки интенсивности подземных бурь используется 12-ти бальная шкала. Краткая характеристика землетрясений:

- землетрясение до 4-х баллов, как  правило, разрушений не приводит, они ощущаются людьми, лёгкие  дребезжания и колебания предметов,  посуды, стёкол, скрип дверей;

- при 5-ти баллах (довольно сильное)  — сотрясение зданий, колебания  мебели, трещины в стёклах и  штукатурке;

- при 6- и баллах (сильное) —  падение со стен картин, откалываются  куски штукатурки, трескаются стены,  лёгкие повреждение глинобитно-саманных  зданий;

- при 7-ми баллах (очень сильное)  — в стенах каменных домов  трещины, частичное разрушение  дымовых труб;

- при 8-ми баллах (разрушительное) — падение карнизов, дымовых труб, сквозные трещины в стенах  домов и зданий, их обрушение,  людям трудно устоять на ногах;

- при 9-ти баллах (опустошительное)  — сильные повреждения и разрушения  каменных домов, обрушение стен  и перекрытий;

- при 10-ти баллах (уничтожающее) — разрушение каменных домов,  искривление железнодорожных рельсов,  трещины в грунте до 1 метра  шириной, оползни, обвалы;

- при 11-ти баллах (катастрофа) —  разрушение каменных домов, оползни,  большие обвалы в горах, многочисленные  трещины и рвы на поверхности,

- при 12-ти баллах (сильная катастрофа) — ни одно сооружение не  выдерживает, огромные трещины  в земле, многочисленные оползни  и обвалы, возникновение водопадов,  озёр, изменение русла рек.

Во время землетрясения очень  редко причиной человеческих жертв  является движение почвы само по себе. Несмотря на то, что число и масштаб землетрясений на планете существенно не меняется со временем, они становятся всё более опасными. Увеличение плотности населения и рост городов приводит к расширению сейсмоопасных зон. Очень важно, чтобы люди, проживающие в сейсмоопасных районах, принимали некоторые простые меры предосторожности и знали, что делать в случае землетрясения. Надо учиться как правильно себя вести взрослому и ребенку таким образом, чтобы правила поведения стали частью быта и культуры, естественной нормой поведения каждого и сработали при необходимости автоматически.

Причины землетрясения

Физико-химические процессы, происходящие внутри Земли, вызывают изменения физического состояния Земли, объема и других свойств вещества. Это приводит к накапливанию упругих напряжений в какой-либо области земного шара. Когда упругие напряжения превысят предел прочности вещества, произойдет разрыв и перемещение больших масс земли, которое будет сопровождаться сотрясениями большой силы. Вот это и вызывает сотрясение Земли — землетрясение.

Землетрясением так же обычно называют любое колебание  земной поверхности и недр, какими бы причинами оно не вызывалось –  эндогенными или антропогенными и какова бы ни была его интенсивность.

Землетрясения происходят на Земле не повсеместно. Они концентрируются в

сравнительно узких поясах, приуроченных в основном к высоким горам или

глубоким океаническим желобам. Первый из них — Тихоокеанский  — обрамляет Тихий океан; второй — Средиземнотрансазиатский — простирается от середины Атлантического океана через бассейн Средиземного моря, Гималаи, Восточную Азию вплоть до Тихого океана; наконец, Атланто-арктичёский пояс захватывает срединный Атлантический подводный хребет, Исландию, остров Ян-Майен и подводный хребет Ломоносова в Арктике и т. д.

Землетрясения происходят также  в зоне африканских и азиатских впадин, таких, как Красное море, озера Танганьика и Ньяса в Африке, Иссык-Куль и Байкал в Азии.

Дело в том, что высочайшие горы или глубокие океанические желоба в геологическом масштабе являются молодыми образованьями, находящимися в процессе формирования. Земная кора в таких областях подвижна. Подавляющая часть землетрясений связана с процессами горообразования. Такие землетрясения называют тектоническими. Ученые составили специальную карту, на которой показано, какой силы землетрясения бывают или могут быть в разных районах нашей страны: в Карпатах, в Крыму, на Кавказе и в Закавказье, в горах Памира, Копет-Дага, Тянь-Шаня, Западной и Восточной Сибири, Прибайкалье, на Камчатке, Курильских островах и в Арктике.

Бывают еще и вулканические землетрясения. Лава и раскаленные газы, бурлящие в недрах вулканов, давят на верхние слои Земли, как пары кипящей воды на крышку чайника. Вулканические землетрясения довольно слабы, но продолжаются долго: недели и даже месяцы. Замечены случаи, когда они возникают до извержения вулканов и служат предвестниками катастрофы.

Сотрясения земли могут  быть также вызваны обвалами и большими оползнями. Это местные обвальные землетрясения.

Как правило, сильные землетрясения  сопровождаются повторными толчками, мощность которых постепенно уменьшается.

При тектонических землетрясениях происходят разрывы или перемещения  горных пород в каком-нибудь месте  в глубине Земли, называемом очагом землетрясения или гипоцентром.  Глубина его обычно достигает нескольких

десятков километров, а  в отдельных случаях и сотен  километров. Участок Земли, расположенный над очагом, где сила подземных толчков достигает наибольшей величины, называется эпицентром.

Иногда нарушения в  земной коре — трещины, сбросы —  достигают поверхности Земли. В  таких случаях мосты, дороги, сооружения оказываются разорванными и разрушенными. При землетрясении в Калифорнии в 1906 г. образовалась трещина протяженностью в 450 км. Участки дороги около трещины сместились на 5—6 м.

Во время Гобийского землетрясения (Монголия) 4 декабря 1957 г. возникли

трещины общей протяженностью 250 км. Вдоль них образовались уступы до 10 м.

Бывает, что после землетрясения  большие участки земли опускаются и

заливаются водой, а в  местах, где уступы пересекают реки, появляются

водопады.

Экологические последствия  землетрясений

В широком смысле  экологические последствия, следует подразделять на социальные, природные и природно-антропогенные. В каждой из групп могут быть выделены прямые и косвенные последствия.

В настоящее время мы довольно полно знаем прямые проявления (последствия) землетрясений на земной поверхности  и, следовательно, их прямые воздействия  на элементы социального организма, между тем как сопровождающие (предшествующие, последующие) косвенные  явления на уровне микро- и даже макроаномалий процессов в литосфере и вне ее начали изучать совсем недавно.

Наиболее изучены и  наглядно отражают сейсмическую опасность  экономические потери в результате землетрясений. За последние десятилетия учтённые экономические потери от землетрясений возросли на порядок и достигают теперь около 200 млрд. долл. за десятилетие. Если в предшествующее десятилетие в эпицентральной зоне, например, 8-балльного землетрясения средний убыток в расчёте на одного жителя составлял 1,5 тыс. долл., то теперь он достигает 30 тыс. долл. Естественно, что с повышением балльности (и магнитуды) возрастают площади пораженных территорий, а следовательно, и ущерб.

Число жертв землетрясений  на земном шаре, хотя и неравномерно распределяется по годам, в целом  неуклонно, по указанным выше причинам, растёт. За последние 500 лет от землетрясений  на Земле погибло 4,5млн. человек, то есть ежегодно землетрясения уносят в среднем 9 тысяч человеческих жизней. Однако в период 1947-1976гг. Средние  потери составляли 28тыс. человек в  год. С точки зрения экологических, как и социальных последствий, не менее важен и тот факт, что  число раненых (включая тяжело раненых) обычно во много раз превышает число погибших, а число оставшихся бездомными превышает количество прямых жертв на порядок и более. Так, в зонах полного разрушения зданий (зоны 8 баллов и выше) количество жертв может составлять 1-20%, а раненых – 30-80%, обратные соотношения редки.

Социальные последствия, то есть воздействие сейсмических явлений  на население, включает как прямой социальный ущерб (гибель людей, их травматизм физический или психический, потеря крова в  условиях нарушения систем жизнедеятельности  и т.п.), так и косвенный социальный ущерб, тяжесть которого зависит  от размеров прямого и обусловлена  резким, на фоне материальных потерь, изменением морально-психологической обстановки, спешным перемещением больших масс людей, нарушением социальных связей и социального статуса, сокращением трудоспособности и падением эффективности труда оставшихся в живых, частью отвлеченных от привычной индивидуальной и общественной деятельности. Сильное землетрясение, особенно в больших городах и в густонаселённых районах, неизбежно ведёт к дезорганизации жизнедеятельности на тот или иной срок. Нарушения социального поведения могут возникать даже в отсутствии самого события, а лишь в связи со слухами о землетрясении, сколь бы ни были эти ожидания нелепы и ничем не обоснованы. Применительно к последнему десятилетию такого рода примеры известны для ряда городов бывшего Советского Союза. Последствия же сейсмических катастроф, тем более в периоды общего ослабления хозяйственно-экономического состояния и политической нестабильности и долговременной социальной дезориентированности населения, могут сказываться на протяжении десятилетий.

В рамках экологических проблем  среди нередко провоцируемых  сильными землетрясениями, то есть вторичных, последствий следует отметить (на фоне повреждения и гибели ландшафтных  и культурных памятников и нарушения  среды обитания как таковой) такие, как возникновение эпидемий и  эпизоотий, рост заболеваний  и нарушение воспроизводства населения, сокращение пищевой базы (гибель запасов, потеря скота, вывод из строя или ухудшение качества сельскохозяйственных угодий), неблагоприятные изменения ландшафтных условий (например, оголение горных склонов, заваливание долин, гидрологические и гидрогеологические изменения), ухудшение качества атмосферного воздуха из-за туч поднятой пыли и появления аэрозольных частиц в результате возникающих при землетрясении пожаров, снижение качества воды, а также качества и емкости рекреационно-оздоровительных ресурсов.

Воздействие сильных землетрясений  на природную среду (геологическую  среду, ландшафтную оболочку) может  быть весьма разнообразным и значительным, хотя в большинстве случаев ареал (зона) изменений не превышает 100-200км.

Среди прямых, наиболее выразительных  и значимых воздействий выделим  следующие: геологические, гидрологические и гидрогеологические, геофизические, геохимические, атмосферные, биологические..

Природно-техногенные последствия  землетрясений сказываются на природной  среде охваченного землетрясением района в результате нарушения (разрушения) искусственно созданных сооружения (объектов). Сюда можно отнести, в  первую очередь, следующие:

1. Пожары на объектах антропогенной среды, ведущие к экологическим последствиям.
2. Прорыв водохранилищ с образованием водяного вала ниже плотин.
3. Разрывы нефте-, газо- и водопроводов, разлитие нефтепродуктов, утечка газа и воды.
4. Выбросы вредных химических и радиоактивных веществ в окружающую среду, вследствие повреждения производственных объектов, коммуникаций, хранилищ.
5. Нарушение надежности и безопасного функционирования военно-промышленных и военно-оборонительных систем, спровоцированные взрывы боеприпасов.

Приведенный выше список последствий  землетрясений, скорее всего, не полон, особенно в отношении отдалённых последствий, часть которых нам  еще неизвестна. Но и среди перечисленных  некоторые не имеют пока достаточно определённых количественных характеристик  и соответственно не могут быть оценены  по степени опасности и объёму причиняемого ущерба с необходимой  полнотой и надежностью.

Прогнозирование землетрясений

Информация, полученная при  регистрации землетрясений, очень важна, она дает сведения как об очаге землетрясения, так и о строении земной коры в отдельных областях и Земли в целом. Примерно через 20 мин после сильного землетрясения о нем узнают сейсмологи всего земного шара. Для этого не нужно ни радио, ни телеграфа.

Как это происходит? При  землетрясении перемещаются, колеблются частицы горных пород. Они толкают, колеблют соседние частицы, которые передают колебания еще дальше в виде упругой волны. Таким образом, сотрясение как бы передается по цепочке и расходится в виде упругих волн во все стороны. Постепенно, по мере удаления от очага землетрясения, волна ослабевает.

Известно, например, что упругие  волны передаются по рельсам далеко вперед от мчащегося поезда, наполняя их ровным, чуть слышным гулом. Упругие волны, которые возникают при землетрясении, называются сейсмическими.

Они регистрируются сейсмографами  на сейсмических станциях всего земного  шара. Сейсмические волны, идущие от очага землетрясения к сейсмическим станциям, проходят через толщи Земли, которые недоступны для прямого наблюдения.

Характеристики зарегистрированных сейсмических волн — время их появления, амплитуда, период колебаний и другие параметры — позволяют определять положение эпицентра землетрясения, его магнитуду, возможную силу в баллах. Сейсмические волны несут и информацию о строении Земли. Расшифровать сейсмограмму — все равно что прочитать рассказ сейсмических волн о том, что они встретили в глубине Земли. Это сложная, но увлекательная задача. При землетрясении вдоль поверхности Земли, как и вдоль океанов, распространяются очень длинные поверхностные сейсмические волны с периодами от нескольких секунд до нескольких минут. Эти волны по нескольку раз обегают вокруг Земли.

Распространяясь от эпицентра навстречу друг другу, они заставляют колебаться весь земной шар в целом. Земной шар начинает «звучать», как гигантский колокол, когда по нему ударят, и таким ударом для Земли служит сильное землетрясение. В последние годы установлено, что основной тон такого «звучания (колебания) имеет период около одного часа и регистрируется особо чувствительной аппаратурой. Эти данные путем сложных расчетов на электронно-вычислительной машине позволяют делать выводы о физических свойствах нашей планеты. определять строение оболочки или мантии Земли на глубине в сотни километров.

В особом приборе — сейсмографе, отмечающем землетрясения, используется свойство инерции. Главная часть сейсмографа — маятник —

представляет собой груз, подвешенный на пружине к штативу. Когда почва

колеблется, маятник сейсмографа  отстает от ее движения. Если к маятнику

прикрепить иглу и к  ней прижать закопченное стекло так, чтобы игла лишь

соприкасалась с его поверхностью, получится наиболее простой сейсмограф,

которым пользовались раньше. Почва, а вместе с ней штатив и  стеклянная

пластинка колеблются, маятник и игла вследствие инерции остаются неподвижными.

На закопченной поверхности  игла прочертит кривую колебания поверхности Земли в данной точке.

Если вместо иглы к маятнику прикрепить зеркало и направить на него луч света, то отраженный луч — «зайчик» — будет воспроизводить колебания почвы в увеличенном виде. Такой «зайчик» направляют на равномерно движущуюся ленту фотобумаги; после проявления на этой ленте можно видеть записанные колебания — кривую колебаний Земли во времени — сейсмограмму.

Сейсмологи во всем мире пользуются одинаковыми определениями  в сейсмологии: сейсмическая опасность – возможность (вероятность) сейсмических воздействий определённой силы на поверхности земли (в баллах шкалы сейсмической интенсивности, амплитудах колебаний или ускорениях) на заданной площади в течение рассматриваемого интервала времени. Сейсмический риск – рассчитанная вероятность социального и экономического ущерба от землетрясений на заданной территории в заданный интервал времени.

Новый шаг в мировой  сейсмологии сделал еще в 1902 г. академик Б. Б. Голицын, который предложил способ преобразования механических колебаний сейсмографа в электрические и регистрацию их с помощью зеркальных гальванометров. Такой принцип в дальнейшем был заложен во все системы сейсмографов, как в СССР, так и за рубежом. Это позволило создать очень чувствительные приборы, с помощью которых можно регистрировать землетрясения в любой точке земного шара.

Поведение человека при землетрясении

В момент землетрясения вы почувствуете, что пол ходит под  ногами, оконные стекла трясутся в  рамах, мебель и предметы обихода  начнут странно двигаться, висячие  светильники и лампы начнут раскачиваться  под потолком, и ваше равновесие и способность двигаться будут нарушены этим странным движением. Ощущение напоминает пребывание на палубе корабля в качку. 
Можно приобрести особые приборы, дающие предупреждение за несколько секунд до землетрясения, что позволяет укрыться. 
Если вы находитесь в помещении и чувствуете, что пол ходит ходуном у вас под ногами, как можно скорее переберитесь в безопасное место – в следующем порядке приоритетов:

1. На улицу – если вы можете покинуть здание немедленно (в течение нескольких секунд), сделайте это – выйдите на открытое пространство!
2. В защищенное пространство (МАМАД) или на лестничную клетку – если вы не можете выйти на улицу в течение нескольких секунд, укройтесь в вашем МАМАДе. Если такового в вашей квартире нет, выйдите на лестничную клетку и оставайтесь там до прекращения землетрясения (относится к многоэтажным домам и иным зданиям, которые невозможно покинуть в течение нескольких секунд)
3. Укройтесь под прочным столом или во внутреннем углу комнаты – если вы не можете немедленно выйти на улицу или укрыться в МАМАДе или на лестничной клетке, укройтесь под прочным столом или во внутреннем углу комнаты.

 Дополнительные инструкции к пребыванию в различных зданиях (после того, как вы укрылись в безопасном месте, в соответствии с указаниями, изложенными  выше):

• Держитесь подальше от внешних стен, окон и полок
• Укройтесь следующим образом: станьте на четвереньки, близко к полу, и прикройте голову и лицо руками
• Если вы в инвалидном кресле-каталке, застопорите колеса и прикройте голову
• Не пользуйтесь лифтом во время землетрясения – вы можете застрять в кабине.

 На улице:

• Если землетрясение застало вас на улице, оставайтесь на открытой местности и держитесь как можно дальше от зданий. Самое безопасное место – на открытой местности!
• Берегитесь падающих предметов – облицовки стен, компрессоров кондиционеров, осколков стекла и порванных электропроводов.

 Если вы в автомобиле:

• Если землетрясение застало вас в автомобиле, немедленно остановитесь и переждите в машине до окончания землетрясения; корпус машины защитит вас
• Не останавливайте машину под мостами, рядом с высотными зданиями и под крутыми склонами, ввиду опасности обвалов. Следует отъехать или отойти подальше от таких объектов.

 Если вы на берегу моря:

• Если землетрясение застало вас на морском берегу, покиньте район немедленно и держитесь как можно дальше от моря, чтобы избежать волн цунами, которые могут накрыть берег
• Внезапный и резкий отлив является признаком приближающейся волны цунами.

Вывод

Около 40% территории бывшего Советского Союза с населением не менее 50 млн. человек было отнесено к сейсмически  активным районам. Для России доля таких  территорий ещё недавно определялось в 20%, из них 5% считались опасными в  высокой степени (зоны 8-ми, и 9-ти балльных землетрясений). Эти относительно скромные цифры не должны успокаивать, ибо  ряд прежних оценок оказался неточным и заниженным. С усовершенствованием  и созданием новой карты сейсмического  районирования России (и Северной Евразии) опасные в сейсмическом отношении зоны существенно расширились.Но на новой карте в пределах Российской Федерации 11% территории относится к 8- и 9-балльным (при риске 10%), а для особо ответственных сооружений (при риске 1%) – до 35%. Но и на этой карте некоторые опасные зоны остались неучтенные.Между тем результаты ряда ретроспективных исследований, показывают что даже слабые сейсмические толчки при определенном сочетании условий могут способствовать возникновению критических ситуаций. Когда речь идет об опасных химических производствах, подземных газохранилищах, ядерных объектах, экологические последствия такого рода катастроф не требуют комментариев. К тому же во весь рост встают проблемы спровоцирования (возбужденной) сейсмичности, в первую очередь в районах крупных водохранилищ, ядерных взрывов, пусков тяжелых ракет, массовой откачки флюидов и т.д.

Ныне ситуация принципиально иная, и оставлять сейсмические и сопряженные  с ними процессы вне рассмотрения с экологических позиций уже  нельзя.Землетрясения, которые приносят человечеству огромный вред, раскрывают нам свои тайны. Надо только полнее использовать информацию, которую несут сейсмические волны, изучать строение Земли и отдельных ее районов, выявлять режим работы очагов в каждой зоне и находить предвестники землетрясений. Необходимо строить здания с обязательным учетом сейсмических особенностей районов. Таков путь, по которому идут сейсмологи всего мира.На карте сейсмического районировани указаны зоны и возможная в них сила будущих сотрясений. Предсказать же, когда произойдут они, ученые пока еще не могут. Это трудно, потому что землетрясения зарождаются в недоступных глубинах Земли, а силы, вызывающие их, накапливаются очень медленно. Несомненно, в будущем ученые научатся предсказывать время наступления землетрясений. Сейчас можно только ослабить последствия землетрясений. Для этой цели в районах, которым они угрожают, строительство ведется по специально разработанным правилам. Применяются особые строительные материалы и конструкции. Возводятся устойчивые, прочные здания, рассчитанные на возможную балльность землетрясения в данной зоне.

Список литературы:

1. Болт Б.В. В глубинах Земли: о чем рассказывают землетрясения. М., 1984.
2. Болт В.В. и др. Геологические стихии. М., Мир., 1978.
3. Гир Дж., Шах Х. Зыбкая твердь. М., Мир, 1988.
4. Гупта Х, Растоги Б Плотины и землетрясения. М., Мир, 1979.
5. Короновский Н.В. Общая геология. Издательство Московского университета, 2002.
6. Осипова В.И., Шойгу С.К.. Природные опасности России.  Сейсмические  опасности. М., «Крук», 2000.
7. Соболев Г.А. Основы прогноза землетрясений. М.: Наука. 1993.
8. А. А. Никонов «Землетрясения» Издательство «Знание» 
       Москва, 1984г.
9. Дж. А. Эйби «Землетрясения» Издательство 
       «Недра», Москва 1982г.
10. А. В. Викулин, Н. В. Семенец, В. А. Широков «Землетрясение 
        будет завтра» П-Камчатский, 1989г.
11. С. В. Поляков «Последствия сильных землетрясений» 
        Издательство «Стройиздат» Москва, 1978г.    
12. И. Г. Киссин «Землетрясение и подземные воды» 
        Издательство «Наука» Москва, 1982г.