Землятресение

Контрольная работа

Дисциплина: «Основы климатологии и метеорологии»

Выполнил:

Работу принял и проверил:

ульяновск

2012

СОДЕРЖАНИЕ:

Введение 3

1.Общие сведения  о землетрясениях. 4

Измерение силы и воздействий землетрясений 6

Шкала магнитуд 6

2.Предупреждение  землетрясения 9

Сейсмически опасные зоны России 10

3. Поведение  в зоне бедствия 12

Заключение 16

Список литературы 18

Введение

Одним из наиболее частых и страшных природных катастроф является землетрясения. При сильных землетрясениях нарушается целостность грунта, разрушаются  здания и сооружения, выводятся из строя коммунально-энергетические сети. Они уносят десятки и сотни  тысяч человеческих жизней и вызывают опустошительные разрушения на огромных пространствах. Землетрясение представляет собой сейсмические явления, возникающие  в результате внезапных смещений и разрывов в земной коре или верхней  части мантии, передающиеся на большие  расстояния в виде резких колебаний, приводящих к разрушению зданий, сооружений, пожарам и человеческим жертвам. Причины возникновения землетрясений  бывают разные: тектонические, вулканические, представляющие наибольшую опасность, а также обвальные, наведенные и  др. Отметим, что вблизи источника  землетрясения слышны резкие звуки, на некотором удалении они напоминают раскаты грома или гул взрыва. В горах во время землетрясения  возможны обвалы и лавины. Под водой  в это время возникают огромные волны, называемые цунами и вызывающие страшные разрушения на суше. К сожалению, предсказать место и время  землетрясения, за исключением нескольких случаев, до сих пор еще не удается, но ученые различных стран прилагают  большие усилия в изучении природы  землетрясений.

1.Общие сведения о землетрясениях.

Землетрясения – подземные толчки и колебания поверхности Земли, вызванные естественными причинами (главным образом тектоническими процессами) или искусственными процессами (взрывы, заполнение водохранилищ, обрушением подземных полостей горных выработок). Небольшие толчки могут вызывать также подъём лавы при вулканических извержениях.

Причиной землетрясения является быстрое смещение участка земной коры как целого в момент пластической (хрупкой) деформации упруго напряженных  пород в очаге землетрясения. Большинство очагов землетрясений  возникает близ поверхности Земли. Само смещение происходит под действием  упругих сил в ходе процесса разрядки - уменьшения упругих деформаций в  объёме всего участка плиты и  смещения к положению равновесия. Землетрясение представляет собой  быстрый (в геологических масштабах) переход потенциальной энергии, накопленной в упругодеформированных (сжимаемых, сдвигаемых или растягиваемых) горных породах земных недр, в энергию  колебаний этих пород (сейсмические волны) и в энергию изменения структуры пород в очаге землетрясения. Этот переход происходит в момент превышения предела прочности пород в очаге землетрясения.

Предел прочности пород земной коры превышается в результате роста  суммы сил, действующих на неё:

1. Силы вязкого трения мантийных конвекционных потоков о земную кору;
2. Архимедовой силы, действующей на легкую кору со стороны более тяжелой пластичной мантии;
3. Лунно-солнечных приливов;
4. Изменяющегося атмосферного давления.

Эти же силы приводят и к возрастанию  потенциальной энергии упругой  деформации пород в результате смещения плит под их действием. Плотность  потенциальной энергии упругих  деформаций под действием перечисленных  сил нарастает практически во всем объёме плиты (по-разному в разных точках). В момент землетрясения, потенциальная  энергия упругой деформации в  очаге землетрясения быстро (почти  мгновенно) снижается до минимальной  остаточной. Тогда как в окрестностях очага за счёт сдвига во время землетрясения плиты как целого упругие деформации несколько увеличиваются. Поэтому и случаются часто в окрестностях главного повторные землетрясения – афтершоки. Точно так же малые «предварительные» землетрясения – форшоки – могут спровоцировать большое в окрестностях первоначального малого землетрясения. Большое землетрясение (с большим сдвигом плиты) может вызвать последующие индуцированные землетрясения даже на удаленных краях плиты.

Из перечисленных сил первые две намного больше 3-ей и 4-й, но скорость их изменения намного меньше, чем  скорость изменения приливных и  атмосферных сил. Поэтому точное время прихода землетрясения (год, день, минута) определяется изменением атмосферного давления и приливными силами. Тогда как гораздо большие, но медленно меняющиеся силы вязкого  трения и Архимедовой силы задают время прихода землетрясения (с  очагом в данной точке) с точностью  до столетий и тысячелетий.

Глубокофокусные землетрясения, очаги  которых располагаются на глубинах до 700 км от поверхности, происходят на конвергентных границах литосферных  плит и связаны с субдукцией.

Сейсмические волны, порождаемые  землетрясениями, распространяются во все стороны от очага подобно  звуковым волнам. Точка, в которой  начинается подвижка пород, называется фокусом, очагом или гипоцентром, а  точка на земной поверхности над  очагом – эпицентром землетрясения. Ударные волны распространяются во все стороны от очага, по мере удаления от него их интенсивность уменьшается.Скорости сейсмических волн могут достигать 8 км/с.

Сейсмические волны делятся  на волны сжатия и волны сдвига.

Волны сжатия, или продольные сейсмические волны, вызывают колебания частиц пород, сквозь которые они проходят, вдоль  направления распространения волны, обуславливая чередование участков сжатия и разрежения в породах. Скорость распространения волн сжатия в 1,7 раза больше скорости волн сдвига, поэтому  их первыми регистрируют сейсмические станции. Волны сжатия также называют первичными (P-волны). Скорость P-волны  равна скорости звука в соответствующей горной породе. При частотах P-волн, больших 15 Гц, эти волны могут быть восприняты на слух как подземный гул и грохот.

Волны сдвига, или поперечные сейсмические волны, заставляют частицы пород  колебаться перпендикулярно направлению  распространения волны. Волны сдвига также называют вторичными (S-волны).

Существует ещё третий тип упругих волн – длинные или поверхностные волны (L-волны). Именно они вызывают самые сильные разрушения.

Измерение силы и  воздействий землетрясений

Для оценки и сравнения  землетрясений используются шкала  магнитуд и шкала интенсивности.

Шкала магнитуд

Шкала магнитуд различает  землетрясения по величине магнитуды, которая является относительной  энергетической характеристикой землетрясения. Существует несколько магнитуд и  соответственно магнитудных шкал: локальная  магнитуда (ML); магнитуда, определяемая по поверхностным волнам (Ms); магнитуда, определяемая по объемным волнам (mb); моментная  магнитуда (Mw).

Наиболее популярной шкалой для оценки энергии землетрясений  является локальная шкала магнитуд Рихтера. По этой шкале возрастанию  магнитуды на единицу соответствует 32-кратное увеличение освобождённой  сейсмической энергии. Землетрясение  с магнитудой 2 едва ощутимо, тогда  как магнитуда 7 отвечает нижней границе  разрушительных землетрясений, охватывающих большие территории. Интенсивность  землетрясений (не может быть оценена  магнитудой) оценивается по тем повреждениям, которые они причиняют в населённых районах.

Интенсивность является качественной характеристикой землетрясения  и указывает на характер и масштаб  воздействия землетрясений на поверхность  земли, на людей, животных, а также  на естественные и искусственные  сооружения в районе землетрясения. В мире используется несколько шкал интенсивности: в США – Модифицированная шкала Меркалли (MM), в Европе – Европейская макросейсмическая шкала (EMS), в Японии – шкала Шиндо (Shindo).

Шкала Медведева-Шпонхойера-Карника (MSK-64)

12-бальная шкала Медведева-Шпонхойера-Карника  была разработана в 1964 году  и получила широкое распространение  в Европе и СССР. С 1996 года  в странах Европейского союза  применяется более современная  Европейская макросейсмическая  шкала (EMS). MSK-64 лежит в основе  СНиП II-7-81 «Строительство в сейсмических  районах» и продолжает использоваться  в России и странах СНГ.

Землетрясение начинается с  разрыва и перемещения горных пород в каком-нибудь месте в  глубине Земли. Это место называется очагом землетрясения или гипоцентром. Глубина его обычно бывает не больше 100 км, но иногда доходит и до 700 км. Иногда очаг землетрясения может  быть и у поверхности Земли. В  таких случаях, если землетрясение  сильное, мосты, дороги, дома и другие сооружения оказываются разорванными и разрушенными

Участок земли, в пределах которого на поверхности, над очагом, сила подземных толчков достигает  наибольшей величины, называется эпицентром.

В одних случаях пласты земли, расположенные по сторонам разлома, надвигаются друг на друга. В других – земля по одну сторону разлома опускается, образуя сбросы. В местах, где они пересекают речные русла, появляются водопады. Своды подземных пещер растрескиваются и обрушиваются. Бывает, что после землетрясения большие участки земли опускаются и заливаются водой. Подземные толчки смещают со склонов верхние, рыхлые слои почвы, образуя обвалы и оползни. Во время землетрясения в Калифорнии в 1906 году образовалась глубокая трещина на поверхности. Она протянулась на 450 километров.

Понятно, что резкое перемещение  больших масс земли в очаге  должно сопровождаться ударом колоссальной силы. За год люди могут ощущать  около 10 000 землетрясений^. Из них примерно 100 бывают разрушительными.

2.Предупреждение землетрясения

Оказывается землетрясения можно  предупредить. Для этого используется сеть с автоматическими датчиками. Расстояния между датчиками составляет около трех тысяч километров. Датчики  регистрируют поле на тех частотах, на которых это поле чувствуют  животные. Далее эти датчики передают всю информацию на центральный пункт. На центральном пункте все данные обрабатываются, что позволяет определить место и время будущего землетрясения. 

Сегодня землетрясения уносят десятки  тысяч жизней. Эта проблема существует почти повсеместно. Современные  приборы могут определить начало катастрофы за пятнадцать секунд, что  совсем не мало. Ведь за это время  можно обесточить район бедствия. 

Ранее встречались попытки использования  животных, которые чувствуют приближение  землетрясения за несколько часов  до его начала. Также известен случай, когда человек определял время  землетрясения с точностью до двух часов, чувствуя колебания почвы  босыми ногами. Очень странно повела себя собака, которая не захотела возвращаться с прогулки домой и вела себя очень  беспокойно. Землетрясение произошло, но люди, предупрежденные хозяином собаки, не пострадали. Как позже  признался хозяин, собака уже пережила землетрясение на Камчатке, поэтому  ее поведение его не удивило.

Ученые разных стран долгое время  пытались выяснить, что чувствуют  животные. В эксперименте принимали  участие несколько собак, аквариумные  рыбки и морской рак. Данные, полученные от животных, в большинстве случаев подтверждались. Удалось даже предупредить несколько землетрясений.

В результате двухлетнего эксперимента была получена формула, с помощью  которой датчики могут с поразительной  точностью установить время и  эпицентр землетрясения.

В ходе тестирования станции предупреждения было установлено, что ошибки, возникающие  при установлении силы землетрясения, составляют примерно половину балла, а  точное расположение эпицентра равно 98%.

Сейсмически опасные зоны России

Россия, по сравнению с  другими странами мира, расположенными в сейсмоактивных регионах, в целом  характеризуется умеренной сейсмичностью. Исключение составляют регионы Северного  Кавказа, юга Сибири и Дальнего Востока, где интенсивность сейсмических сотрясений достигает 8-9 и 9-10 баллов по 12-балльной макросейсмической шкале MSK-64. Определенную угрозу представляют и 6-7-балльные зоны в густозаселенной  европейской части страны. В сейсмическом отношении территория России принадлежит  Северной Евразии, сейсмичность которой  обусловлена интенсивным геодинамическим  взаимодействием нескольких крупных  литосферных плит – Евроазиатской, Африканской, Аравийской, Индо-Австралийской, Китайской, Тихоокеанской, Северо-Американской и Охотоморской. 

В европейской части России высокой сейсмичностью характеризуется  Северный Кавказ, в Сибири – Алтай, Саяны, Байкал и Забайкалье, на Дальнем  Востоке – Курило-Камчатский регион и остров Сахалин. Менее активны  в сейсмическом отношении Верхояно-Колымский  регион, районы Приамурья, Приморья, Корякии  и Чукотки, хотя и здесь возникают  достаточно сильные землетрясения. Относительно невысокая сейсмичность наблюдается на равнинах Восточно-Европейской, Скифской, Западно-Сибирской и Восточно-Сибирской  платформ. Наряду с местной сейсмичностью  на территории России.

3. Поведение в зоне бедствия

Необходимо заранее продумать  образ действий во время землетрясений  в различных условиях - дома, на работе, на улице, в кино (театре) и пр. Это  поможет в чрезвычайной ситуации действовать спокойно, уверенно и  результативно. В случае опасности  землетрясения следует освободить коридоры, проходы, лестничные клетки и внутренние двери, тяжелые шкафы  и стеллажи прикрепить к стенам. Необходимо знать каждому расположение пожарных кранов, электрорубильников и газовых кранов, нахождение и  готовность огнетушителей, аптечек  первой помощи, фонарей, радиоприемников (на батарейках). Все семьи должны научиться оказывать первую медицинскую  помощь.

Во время землетрясения необходимо сохранять спокойствие, не поддаваться  панике. Находясь внутри здания (в помещении) следует оставаться в нем, если на улице - оставаться на ней. В современных  высотных домах лучше всего оставаться в квартирах, стоять нужно вблизи капитальной стены, или у опорной  колонны, в дверном проеме подальше от окон и входных дверей. Безопаснее находиться также под столом и  кроватью.

Покидая помещение, лучше спускаться по лестнице, а не на лифте. Нельзя пользоваться свечами, спичками, зажигалками во время  или сразу после подземных  толчков во избежание возникновения  взрывов и пожаров от утечки газа.

На улице следует перейти  на открытое место, не стоять вблизи зданий. При нахождении в транспорте (например, в автомобиле) необходимо оставаться на открытом месте, не создавать помех  уличному движению, и не покидать автомобиль, пока толчки не прекратятся.

После землетрясения необходимо помнить, что высокая опасность повторных толчков сохраняется особенно впервые часы после землетрясения. Она остается значительной также в течение 2-5 суток с момента первого сильного толчка. Следует проверить водопровод, газ, электричество. Если обнаружены повреждения, отключить линию. Утечку газа можно проверять только по запаху (ни в коем случае нельзя зажигать спичек!). При обнаружении утечки газа надо открыть все окна и двери, покинуть помещение, сообщить соответствующим службам. Нельзя заходить в поврежденные здания (тем более в одиночку) за вещами, в зоны, где идут аварийные работы. Употреблять следует только кипяченую воду или находившуюся в закрытом сосуде (посуде). Важно экономить ресурсы (воду, продукты и т.п.) и помогать пострадавшим. Чтобы уберечься от повреждения колющими и режущими предметами, необходимо надеть на ноги прочную обувь.

Число жертв  при землетрясениях во многом зависит  от индивидуальной подготовки населения. Каждый, кто живет, работает или путешествует в сейсмоопасной зоне, должен иметь  определенные знания о землетрясениях, сейсмической безопасности, а также  практические навыки поведения в  этих условиях. Следует отметить, что  во время землетрясения очень  редко причиной человеческих жертв  бывает движение почвы само по себе. Известен единственный случай гибели человека, попавшего в трещину  в грунте во время землетрясения 1948г. в Японии, унесшего 5400 человеческих жизней. Большинство жертв является результатом падения предметов, камней, стекол, стен и т.п., когда  сильные колебания сотрясают  и разрушают здания.

Действия спасательных служб

При крупных землетрясениях люди могут оказаться в завалах. В условиях длительного сдавливания мягких тканей отдельных частей тела, нижних или верхних конечностей может развиться очень тяжелое поражение, получившее название синдрома длительного сдавливания конечностей или травматического токсикоза. Оно обусловлено всасыванием в кровь токсических веществ, являющихся продуктами распада размноженных мягких тканей. Пораженные с травматическим токсикозом жалуются на боли в повреждённой части тела, тошноту, головную боль, жажду. На повреждённой части видны ссадины и вмятины, повторяющие очертание выступающих частей давивших предметов. Кожа бледная местами синюшная, холодная на ощупь. Повреждённая конечность через 30-40 минут после освобождения её начинает быстро отекать.

В течение травматического  токсикоза различают 3 периода:

• ранний;
• промежуточный;
• поздний.

В раннем периоде сразу  же после травмы и в течение 2 часов  сознание у пораженного сохранено, он возбуждён, пытается освободиться из завала, просит о помощи. После пребывания в завале в течении двух часов наступает промежуточный период. В организме нарастает токсические явления. Возбуждение проходит, пораженный становится относительно спокойным, подаёт о себе сигналы, отвечает на вопросы, периодически может впадать в дремотное состояние, у него отмечается сухость во рту, жажда, общая слабость. В поздний период общее состояние пострадавшего резко ухудшается: появляется возбуждение, неадекватная реакция на окружающее, сознание нарушается, возникает бред, озноб, рвота, зрачки сначала сильно сужаются, а затем расширяются, пульс слабый и частый.

Обнаружив человека в завале, прежде всего нужно осмотреть  это место и принять меры к освобождению пострадавшего. Завал разбирают осторожно, чтобы он не обрушился. Из завала можно извлекать человека только после полного освобождения от сдавливания. При оказании первой медицинской помощи на раны и ссадины накладывают стерильную повязку. Если у пораженного холодные, синюшного цвета, сильно поврежденные конечности, на них накладывают выше места сдавливания жгут. Это приостановит всасывание токсических веществ из раздавленных мягких тканей в кровеносное русло. Жгут надо накладывать не очень туго, чтобы полностью не нарушить притока крови к поврежденным конечностям. В случаях, когда конечности тёплые на ощупь и повреждены не сильно, на них накладывают тугую бинтовую повязку, вводят обезболивающее. Поврежденные конечности, и даже при отсутствии переломов, иммобилизуют шинами или с помощью подручных средств. С первых же минут оказание первой медицинской помощи пострадавшему желательно дать горячий чай, кофе, обильное питьё с добавлением питьевой соды по 2-4 грамма на приём (до20-40 грамм в сутки). Сода способствует восстановлению кислотно-щелочного равновесия внутренней среды организма, обильное питьё – выведению токсических веществ с мочой. Пострадавших с травматическим токсикозом как можно быстрее и бережнее на носилках доставляют в медицинское учреждение.

При ушибах могут повреждаться поверхностно расположенные ткани  и внутренние органы. Признаками ушиба поверхностно расположенных мягких тканей являются боль, припухлость, кровоподтек. При оказании первой медицинской помощи пострадавшему накладывают давящую повязку, применяют холод, создают покой. Сильные ушибы груди или живота могут сопровождаться повреждением внутренних органов: лёгких, печени, селезёнки. Необходимо на место ушиба положить холод и срочно доставить пораженного в медицинское учреждение.

При травмах головы возможно повреждение головного мозга: ушиб или сотрясение. Признаками ушиба головного мозга являются головные боли, тошнота, а иногда и рвота, сознание у пострадавшего сохранено. Сотрясение головного мозга сопровождается потерей сознания, тошнотой и рвотой, сильными головными болями, головокружением. Первая медицинская помощь при ушибе и сотрясении головного мозга заключается в создании полного покоя пострадавшему и применении холода на голову.

 Растяжение связок происходит при неудачном прыжке, падении, поднятии тяжести. В поврежденном суставе появляются боли, образуется припухлость, ограничиваются движения. При оказании первой помощи накладывают тугую повязку, применяют холод на поврежденный сустав, обеспечивают покой поврежденной конечности.

Вывихи возникают при  смещении суставных поверхностей костей. При этом нарушается целостность суставной сумки, иногда разрываются связки. Основные признаки вывихов суставов конечностей: боль в суставе, нарушение движений в нём, изменение формы сустава, укорочение конечности и вынужденное её положение.Вывихи могут быть в нижнечелюстных и межпозвонковых суставах. Оказывая первую медицинскую помощь при вывихе, не следует пытаться его вправить – этот обязанность врача. При вывихах сустава создают покой конечности, а при вывихах в крупных суставах наряду с покоем рекомендуется ввести обезболивающее средство.

Заключение

В заключении хочется привести самые  значительные землетрясения XX века. За последнее столетие произошло очень  много землетрясений на всем земном шаре, повлекших за собой многочисленные жертвы и разрушения, в этой главе  мне бы хотелось перечислить наиболее крупные землетрясения XX века на территории России и зарубежных стран. 7 декабря 1988 года в Армении произошло мощное землетрясение, названное Спитакским по наименованию города, полностью  стертого с лица Земли. Тогда за несколько  секунд погибло более 25 тысяч человек, а несколько сот тысяч получили ранения. Ашхабадское землетрясение  в ночь с 5-6 октября 1948гю унесло более 100 тысяч жизней. В Китае в 1920 году погибло 200 тысяч человек, в 1923 году в Японии - более 100 тысяч. Примеров катастрофических землетрясений повлекших за собой  большие жертвы, очень много. Например, в 1906 году в Сан-Франциско, в 1908 году в Сицилии, в 1950 году в Гималаях, в 1957 году в Западной Монголии и в 1960 голу в Чили. В 1967 году 250 тысяч человек  стали жертвами очень сильного Таньшаньского  землетрясения в Китае. 3100 человек  погибли при землетрясении в 1980 году в Италии, 2500 - в 1981 году в Иране. В 1993 году - сильное землетрясение  обрушилось на японский город Кобе, вызвав пожары, опустошившие целые  кварталы и повлекшие человеческие жертвы. В 1994 году - мощные подземные  толчки сотрясали Сан-Франциско, обрушив  автомобильные эстакады. Трагедией  обернулось землетрясение на севере Сахалина в 1995 году в Нефтегорске, когда  рухнули несколько зданий, под  обломками которых погибли 2 тысячи человек. 28 февраля 1997 года в городе Ардебиль (северо-запад Ирана) 1100 погибших. 10 мая 1997 года провинция Хорасан, северо-восток Ирана, погибли 1570 человек. Зимой 1998 года мощное землетрясение обрушилось на Афганистан, погибли более 4500 человек. 29 августа 1999 года 14095 человек погибли, 27234 человека считаются пострадавшими, в результате землетрясения в  Турции (эпицентр в городе Измит  на побережье Мраморного моря в 80 км от Стамбула). Этот список можно продолжать бесконечно, т.к. землетрясения разной силы и в различных районах земного шара происходят постоянно, нанося огромный материальный ущерб и приводя к многочисленным жертвам. Итак, раньше, в древние времена, люди считали, что землетрясения посланы им Богами за грехи. В настоящее время уже изучены почти все аспекты возникновения, прохождения и последствия землетрясений. Теперь каждому человеку нужно лишь знать о том, как вести себя во время этого стихийного бедствия и что делать в первую очередь, для чего и была написана эта работа.

Список литературы

1. Громов В.И., Васильев Г.А. Энциклопедия безопасности. – М., 2006.
2. Интернет газета «РИА новости».
3. Гостюмен. Азбука выживания. - М., 2006.