Землетрясения и их виды

Размещено на http://www.allbest.ru/

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОЦИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Филиал в г. Дедовске

Реферат

На тему: «Землетрясения и их виды»

Москва 2016

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. сейсмический землетрясение катаклизм

Ежегодно на всей Земле происходит около миллиона землетрясений, но большинство из них так незначительны, что они остаются незамеченными. Действительно сильные землетрясения, способные вызвать обширные разрушения, случаются на планете примерно раз в две недели. К счастью, большая их часть приходится на дно океанов, и поэтому не сопровождается катастрофическими последствиями (если землетрясение под океаном обходится без цунами).

Землетрясения наиболее известны по тем опустошениям, которые они способны произвести. Разрушения зданий и сооружений вызываются колебаниями почвы или гигантскими приливными волнами (цунами), возникающими при сейсмических смещениях на морском дне.

Международная сеть наблюдений за землетрясениями регистрирует даже самые удалённые и маломощные из них.

1. Сейсмические волны и их измерение

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.

1.1 Типы сейсмических волн

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.

1.2 Измерение силы и воздействий землетрясений

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

1.2.1 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.

1.2.2 Шкалы интенсивности

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).

1.2.3 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. В Казахстане в настоящее время используется СНиП РК 2.03-30-2006 «Строительство в сейсмических районах».

1.3 Происходящее при сильных землетрясениях

2. Причины землетрясений

Земные недра находятся в постоянном движении. В земной коре распространяются волны низкой частоты (период от секунд и выше). Можно называть колебания минутными, часовыми, суточными, годовыми. Волны, распространяющиеся по земной коре, огромны. Длина волны свыше 1000 км. Амплитуды колебаний составляют сотни метров. В этих волнах сосредоточена огромная энергия. Из-за неоднородностей в земной коре возникают колебания близкие по частоте, которые начинают интерферировать между собой, что приводит к образованию резонансных колебаний в одних точках земной коры и подавлению колебаний в других - «биения». Происходит перераспределение энергии колебаний по поверхности Земли.

Землетрясения происходят в тех точках, где поверхность земли не может пластично реагировать на многократное увеличение амплитуды колебаний.

Теория «накопления напряжений» не может объяснить механизм сохранения и удержания энергии перед землетрясением.

Очевидный способ прогнозирования, наблюдение за длиннопериодными колебаниями в разных частях планеты (в том числе с помощью гравиметров) и реагирование на многократное увеличение амплитуды колебаний в проблемных местах.

Наличие радиальных (а также тангенциальных) смещений земной коры, не катастрофических, «пластичных» (без разрушения земной коры) может стать причиной отказа навигационной системы на воздушном транспорте или внезапного выезда на встречную полосу автомобиля движущегося с большой скоростью

3. Измерительные приборы

3.1 Сейсмограф

Основная статья: сейсмограф

Для обнаружения и регистрации всех типов сейсмических волн используются специальные приборы - сейсмографы. В большинстве случаев сейсмограф имеет груз с пружинным прикреплением, который при землетрясении остаётся неподвижным, тогда как остальная часть прибора (корпус, опора) приходит в движение и смещается относительно груза. Одни сейсмографы чувствительны к горизонтальным движениям, другие - к вертикальным. Волны регистрируются вибрирующим пером на движущейся бумажной ленте. Существуют и электронные сейсмографы (без бумажной ленты).

3.2 Cтанция прогнозирования землетрясений ATROPATENA]

Станция прогнозирования ATROPATENA, автоматически и автономно регистрирующая трехмерные изменения гравитационного поля и передающая эту информацию в Центральную Базу Данных, размещенную в США (La Habra). С 2007 года, после начала работы первой станции ATROPATENA-AZ, краткосрочные прогнозы землетрясений регулярно поступали в Президиум МАН (Международная Академия Наук (Здоровье и Экология)), Австрия, Инсбрук), в Пакистанскую Академию Наук (Исламабад, Пакистан) и Университет Гаджа Мада (Джокьякарта, Индонезия). В 2009 году Глобальная сеть по прогнозированию землетрясений (GNFE) начала полноценно функционировать в режиме краткосрочного прогнозирования землетрясений и оперативной передачи этой информации странам-участникам Глобальной Сети. Этот факт был широко освещён в российской и международной печати. Одним из принципиальных отличий новой технологии прогнозирования землетрясений является то, что во время прогноза указывается не только место, сила и время, но и число прогнозируемых сильных землетрясений. На основе анализа и интерпретации записей «гравитограмм» по специальной методике НИИ прогнозирования и изучения землетрясений выдает краткосрочный прогноз сильных землетрясений (за 3-7 дней до толчка), который помещается на сайте Центральной Базы Данных (GNFE)

3.3 Тектометр

Тектометр - прибор, разработанный в России и запатентованный в Государственном патентном бюро Японии (регистрационный номер N 07РО369). Согласно патенту, прибор позволяет регистрировать землетрясение за 40 часов до момента его начала. Прибор компактен (помещается в дипломат) и лёгок (около 1 кг)^.

4. Другие виды землетрясений

4.1 Вулканические землетрясения

Вулканические землетрясения - разновидность землетрясений, при которых землетрясение возникает в результате высокого напряжения в недрах вулкана. Причина таких землетрясений - лава, вулканический газ. Землетрясения этого типа слабы, но продолжаются долго, многократно - недели и месяцы. Тем не менее, опасности для людей этого вида землетрясение не представляет.

4.2 Техногенные землетрясения

В последнее время появились сведения, что землетрясения могут вызываться деятельностью человека. Так, например, в районах затопления при строительстве крупных водохранилищ, усиливается тектоническая активность - увеличивается частота землетрясений и их магнитуда. Это связано с тем, что масса воды, накопленная в водохранилищах, своим весом увеличивает давление в горных породах, а просачивающаяся вода понижает предел прочности горных пород. Аналогичные явления происходят при выемке больших количеств породы из шахт, карьеров, при строительстве крупных городов из привозных материалов.

4.3 Обвальные землетрясения

Землетрясения также могут быть вызваны обвалами и большими оползнями. Такие землетрясения называются обвальными, они имеют локальный характер и небольшую силу.

4.4 Землетрясения искусственного характера

Основная статья: Геофизическое оружие

Землетрясение может быть вызвано и искусственно: например, взрывом большого количества взрывчатых веществ или же при подземном ядерном взрыве (тектоническое оружие). Такие землетрясения зависят от количества взорванного вещества. К примеру, при испытании КНДР ядерной бомбы в 2006 году произошло землетрясение умеренной силы, которое было зафиксировано во многих странах.

5. Наиболее разрушительные землетрясения

Землетрясение в Лиссабоне в 1755 году

· 23 января 1556 - Ганьсу и Шэньси, Китай - 830 000 человек погибло, больше чем после любого другого землетрясения в истории человечества

· 1692 - Землетрясение на Ямайке - превращён в руины г. Порт-Ройял

· 1693 - сицилийское землетрясение, погибло 60-100 тыс. жителей, дало начало стилю Сицилийского барокко

· 1737 - Калькутта, Индия - 300000 человек погибло

· 1755 - Лиссабон - от 60000 до 100000 человек погибло, город полностью разрушен

· 1783 - Калабрия, Италия - от 30000 до 60000 человек погибло

· 1811 - Нью-Мадрид, Миссури, США - город превращён в руины, наводнение на территории в 500 кмІ

· 1887 - Верный (ныне Алма-Ата), Старший жуз, Российская империя - материальные убытки составили порядка 2,5 млн рублей; были разрушены 1799 каменных и 839 деревянных зданий

· 1896 - Санрику, Япония - очаг землетрясения был под морем. Гигантская волна смыла в море 27000 человек и 10600 строений

· 1897 - Ассамское землетрясение, Индия - на площади в 23000 кмІ рельеф изменён до неузнаваемости, вероятно крупнейшее за всю историю человечества землетрясение

· 18 апреля 1906 - Сан-Франциско, США 1500 человек погибло, уничтожено 10 кмІ города

· 28 декабря 1908 - Сицилия, Италия 83000 человек погибло, превращён в руины г. Мессина (Мессинское землетрясение)

· 4 января 1911 (22 декабря 1910 по старому стилю) - Верный, южный склон хребта Заилийский Алатау (до 1921 - название Алма-Аты), Казахстан, Российская империя - сила составляла 9 баллов (магнитуда по шкале Рихтера 8), почти весь город был разрушен, устояли только единичные постройки, обвалы и запруды на горных реках

· 16 декабря 1920 - Ганьсу, Китай 20000 человек погибло

· 1 сентября 1923 - великое землетрясение Канто - Токио и Йокогама, Япония (8.3 по Рихтеру) - 143000 человек погибло, около миллиона осталось без крова в результате возникших пожаров

· 6 октября 1939 - Внутренний Тавр, Турция 32 000 человек погибло

· 1948 - Ашхабад, Туркменская ССР, СССР ашхабадское землетрясение, - 110000 человек погибло

· 10 июля 1949 - Таджикская ССР, СССР - в результате серии мощнейших землетрясений отколовшиеся склоны гор похоронили древний город Хаит вместе со всем населением и множество других кишлаков, более 20000 человек погибло

· 5 августа 1949 - Эквадор 10000 человек погибло

· 1950 - Гималаи разворочена в горах территория площадью 20 000 кмІ

· 29 февраля 1960 - Агадир, Марокко 12000-15000 человек погибло

· 21 мая 1960 - Великое Чилийское землетрясение, Чили, около 10000 погибло, разрушены города Консепсьон, Вальдивия, Пуэрто-Монтт

· 26 июля 1963 - Скопье, Югославия около 2000 погибло, большая часть города превращена в руины

· 28 марта 1964 - Великое Аляскинское землетрясение, Анкоридж, Аляска, США большая часть города превращена в руины, большие оползни, разрушено 300 км железной дороги

· 26 апреля 1966 - Ташкент, Узбекcкая ССР, СССР, Ташкентское землетрясение - (5.3 по Рихтеру) сильно разрушен город, 8 человек погибло.

· 31 мая 1970 - Перу 63 000 человек погибло, 600000 человек остались без крова

· 4 февраля 1976 - Гватемала более 20 000 человек погибло, более 1 млн человек остались без крова

· 28 июля 1976 - Таншань, Северо-восточный Китай, Таншаньское землетрясение (8.2 по Рихтеру) - более 655000 человек погибло

· 1981 - Сицилия разрушения во многих населенных пунктах, начал извергаться вулкан Этна

· 18 сентября 1985 - Мехико, Мексика сила 8.2 магнитуд по Рихтеру - более 7500 человек погибло

· 7 декабря 1988 - спитакское землетрясение: Армянская ССР, СССР - разрушены города Спитак, Ленинакан и множество посёлков, 40000-45000 человек погибло. Столько же получило увечья

· 28 мая 1995 - Нефтегорск, Северо-восточный Сахалин (магнитуда - 7.5) 1841 человек погиб.

· 17 августа 1999 - измитское землетрясение: Турция, (магнитуда - 7.6) погибло 17217 человек, 43959 было ранено, около 500000 осталось без крова.

· 26 декабря 2004 - землетрясение в Индийском океане, от последовавшего цунами погибло 225 - 250 тысяч человек.

· 12 мая 2008 - сычуаньское землетрясение - землетрясение в центральном Китае, погибло около 70000 человек.

· 12 января 2010 - землетрясение на Гаити, магнитуда 7.0 - произошло 21:53:10 UTC - количество погибших 220 тысяч человек, 300 тыс. получили ранения, 1,1 млн лишились жилья

· 27 февраля 2010 - Сантьяго, Чили магнитуда 8.8 - произошло в 06:34:14 UTC - минимум 799 человек погибло, более 1,5 млн домов повреждено землетрясением и цунами.

Литература

1. Завьялов А.Д. Среднесрочный прогноз землетрясений: основы, методика, реализация. // М.: Наука, 2006, 254 с.

2. Соболев Г.А. Основы прогноза землетрясений. М.: Наука, 1993. 312 с.

3. Болт Б.А. Землетрясения. М.: Мир, 1981. 256 с.

4. Юнга С.Л. Методы и результаты изучения сейсмотектонических деформаций. М.: Наука, 1990. 191 с.

5. Мячкин В.И. Процессы подготовки землетрясения. М.: Наука, 1978. 232 с.

6. Землетрясения в СССР. М.: Наука, 1990. 323 с.

7. Моги К. Предсказание землетрясений. М.: Мир, 1988. 382 с.

8. Зубков С.И. Предвестники землетрясений. // М.: ОИФЗ РАН. 2002, 140 с.

9. Рихтер Г.Ф. Элементарная сейсмология. М., 1963

10. Рикитаке Т. Предсказание землетрясений. М., 1975

Размещено на Allbest.ru