Что такое землетрясение, из-за чего происходит?
Стихийные бедствия и природные катастрофы вызывали страх у людей с самого начала времен. Их не всегда можно предсказать, ими нельзя управлять. Они уносят тысячи жизней и разрушают целые города. В древности их считали карой богов. Из всех природных катастроф землетрясение - одно из самых опасных. Это объясняется тем, что оно может стать причиной других стихийных бедствий. Несмотря на то что их невозможно предсказать, ученым важно знать, из-за чего происходят землетрясения.
Определение
Землетрясение - это сотрясение поверхности Земли, вызванное внезапным выбросом энергии в литосферу, которое создает сейсмические волны. Они могут варьироваться по своей мощности от очень слабых, которые нельзя почувствовать, до чрезвычайно сильных, разрушающих целые города. Сейсмичность, или сейсмическая активность района, характеризуется частотой, типом и интенсивностью или силой землетрясений, произошедших за определенный период времени. На поверхности Земли подземные толчки проявляются тряской, а иногда и смещением земли. Когда эпицентр сильного землетрясения находится недалеко от берега или под водой, смещение морского дна может вызвать цунами.
Подземные толчки могут также вызвать оползни, а иногда и вулканическую активность. В наиболее общем смысле слово «землетрясение» используется для описания любого сейсмического события, естественного или вызванного человеком, которое генерирует сейсмические волны. Они могут быть вызваны вулканической деятельностью, оползнями, взрывами мин и ядерными испытаниями. Точка первоначального разрыва называется его очагом или гипоцентром землетрясения. Эпицентр - это точка на уровне земли непосредственно над гипоцентром.
Из-за чего происходит землетрясение
Земля имеет четыре основных слоя: внутреннее ядро, внешнее ядро, мантия и кора. Кора и верхняя часть мантии составляют тонкий слой на поверхности нашей планеты. Он состоит из множества частей, которые медленно перемещаются, скользят и натыкаются друг на друга. Эти части называются тектоническими плитами, а их края - границами.
Эти плиты могут образовывать дно океанов или поверхность суши. Они восприимчивы к движениям, которые запускаются в мантийном слое Земли, ниже земной коры. Такие движения могут привести к тому, что одна плита скользит по другой или они удаляются друг от друга, а затем с силой сталкиваются. Такие движения земной коры - это то, из-за чего происходит землетрясение. Такие перемещения могут вызвать очень сильные поземные толчки. Но это не единственная причина, из-за чего происходит землетрясение. Они также могут возникнуть вдоль линий разломов в земной коре. Разломы - это в основном трещины в континентальных или океанических плитах, вызванные их тектоникой. Кора вблизи линий разломов очень нестабильна, и возмущения вдоль них могут вызвать массивные землетрясения.
Почему трясется земля
Так от чего происходит землетрясение? В то время как края разломов сцеплены, а остальная часть продолжает свое движение, энергия, которая обычно заставляет плиты скользить, накапливается. Когда сила движущихся частей земной коры, наконец, преодолевает трение зазубренных краев разлома и расцепляет их, вся накопленная энергия высвобождается. Она расходится наружу от разлома во всех направлениях в виде сейсмических волн, похожих на рябь на воде.
Регистрация
Землетрясения регистрируются с помощью инструментов, называемых сейсмографами. Запись, которую они делают, называется сейсмограммой. Сейсмограф имеет основание, которое прочно опирается на землю, и тяжелый груз, свободно свисающий. Когда землетрясение вызывает сотрясение грунта, основание сейсмографа тоже дрожит, а подвешенный груз остается неподвижным. Вместо этого пружина или веревка, на которой он висит, поглощает все движение. При этом записывается разница в положении между дрожащей и неподвижной частями сейсмографа. Сила или интенсивность землетрясения называется магнитудой.
Последствия
Сотрясения и нарушение целостности грунта являются основными эффектами, создаваемыми землетрясениями, в основном приводящими к более или менее серьезному повреждению зданий и других жестких конструкций. Степень локального воздействия зависит от сложной комбинации силы землетрясения, расстояния от эпицентра и местных геологических и геоморфологических условий, которые могут усиливать или уменьшать распространение волн.
Специфические местные геологические, геоморфологические и геоструктурные особенности могут вызывать высокие уровни сотрясений на поверхности земли даже от землетрясений низкой интенсивности. Этот эффект называется локальной амплификацией. Это происходит главным образом из-за переноса сейсмического движения с твердых глубоких почв на мягкие поверхностные почвы и из-за эффектов фокусировки сейсмической энергии вследствие типичного геометрического расположения отложений.
Нарушение целостности грунта - это видимое разрушение и смещение поверхности Земли вдоль следа разлома, который может быть порядка нескольких метров в случае сильных землетрясений. Разрыв грунта представляет собой серьезную опасность для крупных инженерных сооружений, таких как плотины, мосты и атомные электростанции, и требует тщательного картирования существующих повреждений.
Землетрясения, наряду с сильными штормами, вулканической активностью и лесными пожарами, могут вызывать нестабильность склонов, приводящую к оползням, что является серьезной геологической опасностью.
Также они могут вызвать пожары, повредить электрические или газовые линии. В случае разрыва водопроводной сети и потери давления также может быть трудно остановить распространение пожара. Например, больше смертей в результате землетрясения в Сан-Франциско в 1906 году было вызвано пожаром, чем самим землетрясением.
Разжижение грунта происходит, когда из-за сотрясения насыщенный водой гранулированный материал (такой как песок) временно теряет свою прочность и переходит из твердого в жидкое состояние. Это явление может привести к тому, что жесткие конструкции, такие как здания и мосты, могут наклониться или утонуть в сжиженных отложениях.
Цунами - это длинные и высокие морские волны, возникающие при внезапном или резком движении больших объемов воды, в том числе при землетрясении в море. В открытом океане расстояние между гребнями волн может превышать 100 километров, а периоды волн могут варьироваться от пяти минут до одного часа. Такие цунами проходят 600-800 километров в час, в зависимости от глубины. Большие волны, вызванные землетрясением или подводным оползнем, могут охватить близлежащие прибрежные районы за считанные минуты. Цунами также может преодолевать тысячи километров через открытый океан и разрушать далекие берега через несколько часов после землетрясения, которое их породило.
Обычно субдукционные землетрясения с магнитудой до 7,5 по шкале Рихтера не вызывают цунами, хотя некоторые случаи этого были зарегистрированы. Большинство разрушительных цунами вызваны подземными толчками магнитудой 7,5 и более.
Там, где произошло землетрясение, наводнения могут быть вторичными последствиями. Они происходят при повреждении плотин или в том случае, если оползни перекрывают русла рек.
Где чаще всего происходят землетрясения
Они могут нанести удар в любом месте на Земле и в любой момент времени. Однако некоторые части Земли более подвержены землетрясениям, чем другие. Землетрясения происходят по краям тектонических плит и линий разломов, и на нашей планете есть три большие зоны, которые наиболее подвержены землетрясениям. Это Тихоокеанский сейсмический пояс, Альпийский пояс и Срединно-атлантический хребет.
Тихоокеанское огненное кольцо - это пояс, где часто происходят землетрясения, на него приходится 81 % самых крупных поземных толчков в мире. Он простирается от Чили на север, вдоль тихоокеанского побережья Южной Америки, Центральной Америки до Мексики в Северной Америке, далее - до западного побережья США, до южных частей Аляски и дальше, охватывая Алеутские острова в Тихом океане. Япония, Филиппинский архипелаг, Новая Гвинея, острова юго-западной части Тихого океана и Новая Зеландия также являются частью этого пояса. Присутствие молодых, растущих гор и вулканов, глубоких океанических траншей, краев тектонических плит и других тектонических активных структур делает его сейсмически опасной зоной.
17 % землетрясений в мире происходят в Альпийском поясе. Он простирается от индонезийских островов Ява и Суматра в Юго-Восточной Азии до Гималайского региона Индийского субконтинента через Центральную Азию в Средиземное море и в Атлантический океан.
Срединно-Атлантический хребет расположен вдоль дна Атлантического океана. Он разделяет Евразийскую и Североамериканскую плиты в Северной Атлантике и Южноамериканскую и Африканскую континентальные плиты в Южной Атлантике.