Почему землетрясения происходят внезапно: разгадка природы стихии

Почему землетрясения происходят внезапно: разгадка природы стихии

Землетрясения всегда были источником страха и fascinations для человечества. Эти мощные природные катаклизмы способны за считанные секунды разрушить города, изменить рельеф и унести тысячи жизней. Одним из самых тревожных аспектов землетрясений является их внезапность. В этой статье мы рассмотрим причины, по которым землетрясения происходят внезапно, и попробуем разгадать природу этой стихии.

Геологические причины внезапности землетрясений

Землетрясения возникают в результате движения тектонических плит, составляющих земную кору. Эти плиты находятся в постоянном движении, но их скорость невелика — всего несколько сантиметров в год. Однако это медленное движение приводит к накоплению огромного количества энергии в земной коре.

Триповые механизмы

Основной причиной землетрясений является так называемый триповый механизм. Когда тектонические плиты сталкиваются, они могут зацепиться друг за друга, образуя зону блокировки. В течение долгого времени энергия продолжает накапливаться, пока напряжение не достигнет критической точки. В этот момент происходит резкое смещение плит, что и вызывает землетрясение.

Роль разломов

Разломы — это линии разрыва в земной коре, по которым происходят смещения тектонических плит. Некоторые разломы могут быть активными, то есть способствоватьению землетрясений. Однако даже на активных разломах землетрясения происходят внезапно, так как энергия накапливается в течение длительного времени.

Предвестники землетрясений

Хотя землетрясения кажутся внезапными, в некоторых случаях есть предвестники, которые могут указывать на надвигающуюся катастрофу. Однако эти предвестники не всегда заметны и не позволяют точно предсказать время и место землетрясения.

Изменения в земной коре

За несколько дней или часов до землетрясения могут наблюдаться небольшие подземные толчки, которые являются предупреждающими знаками. Эти толчки вызваны микросдвигами в земной коре, которые происходят перед основным событием.

Газовые выбросы

В некоторых случаях перед землетрясением происходит выброс газов, таких как радон, из земной коры. Эти выбросы могут быть обнаружены с помощью специальных датчиков, но они не всегда надежны.

Изменения в поведении животных

Некоторые исследования показывают, что животные могут чувствовать приближение землетрясения за несколько часов до его начала. Они становятся беспокойными, пытаются убежать или прячутся. Однако это явление не изучено до конца и не может быть использовано как надежный метод предсказания.

Современные методы мониторинга

Несмотря на внезапность землетрясений, современная наука разработала методы, которые позволяютиторить активность земной коры и предупреждать о возможных катастрофах.

Сейсмические станции

Сейсмические станции записывают даже самые слабые подземные толчки, что позволяет ученым отслеживать активность разломов. Эти данные помогают определить зоны повышенной опасности и подготовиться к возможным землетрясениям.

ГПС мониторинг

Системы Глобального позиционирования (ГПС) позволяют измерять небольшие смещения земной поверхности. Эти данные могут быть использованы для прогнозирования землетрясений, так как они показывают, где происходит накопление напряжений в земной коре.

Как подготовиться к землетрясению

Хотя точное предсказание землетрясений невозможно, есть меры, которые можно предпринять для минимизации рисков.

Создание плана действий

Каждая семья должна иметь план действий на случай землетрясения. Этот план должен включать места встречи, маршруты эвакуации и способы связи.

Укрепление зданий

Строения, построенные по современным стандартам, лучше выдерживают землетрясения. Важно регулярно проверять состояние зданий и проводить необходимые укрепления.

Сохранение спокойствия

Во время землетрясения важно сохранять спокойствие и следовать установленным правилам безопасности. Укрытие под прочной мебелью или в дверном проеме может спасти жизнь.

Заключительные мысли

Землетрясения остаются одним из самых загадочных и опасных природных явлений. Их внезапность связана с накоплением энергии в земной коре, которое выпускается резко. Хотя точное предсказание землетрясений пока невозможно, современные методы мониторинга и подготовительные меры помогают минимизировать риски. Важно помнить, что подготовка и знание правил поведения во время землетрясения могут спасти жизни.

Связанные вопросы и ответы:

Почему землетрясения происходят так внезапно

Почему землетрясения внезапны и происходят ли они все чаще

Землетрясение в Турции унесло больше 41 тысячи жизней ― и это не окончательное число жертв. Афтершоки не прекратились до сих пор, их число уже достигло нескольких тысяч. Что спровоцировало все эти толчки? Можно ли было их предвидеть? Как скоро будет другое мощное землетрясение в этом районе — и можно ли вообще говорить о глобальном росте сейсмической активности?

Если коротко, то ничего утешительного сказать на это сейсмология и геофизика не могут. Давайте разберемся, почему.

Удар снизу

Первый толчок с магнитудой 7,8 произошел 6 февраля в 04:17 по местному времени. Его эпицентр находился в 33 километрах от города Газиантеп и в 26 километрах от города Нурдаги. Гипоцентр, поГеологической службы США (USGS), был на глубине 17,9 ± 3,7 километра. Через 11 минут последовал первый афтершок магнитудой 6,7.

Через девять часов в 95 километрах к северу произошел третий мощный толчок ― рядом с городом Экинёзю. Очагближе к поверхности, на глубине 10 ± 1,8 километра, а магнитуда толчка достигла 7,5.

К концу дня сейсмологиуже 183 афтершока; из них более 30 ― магнитудой 4,5 и выше.

Поскольку гипоцентры обоих сейсмических событий располагались неглубоко, интенсивность землетрясений оказалась очень велика и достигла 9 баллов по 12-балльной.

Магнитуда по Рихтеру, интенсивность по Меркалли

Очаг землетрясения в самом обобщенном виде описывается таким параметром, как магнитуда (в переводе с латыни «величина»). Волна от очага распространяется во все стороны, вызывая сотрясения на поверхности Земли. Их интенсивность оценивается по 12-балльной шкале: американские сейсмологи используют шкалу Меркалли, российские — шкалу MSK-64, которую в Европе не так давно сменили на EMS-98. Все они, в принципе, близки.

Магнитуда (а именно эту шкалу придумал Чарльз Рихтер) применяется для оценки силы землетрясения в очаге ― по выделившейся в виде сейсмических волн энергии. Это безразмерная величина (поэтому говорить «баллы по шкале Рихтера» неверно) и вычисляется как логарифм от количественных показателей землетрясения.

При описании крупных землетрясений применяют моментную магнитуду. Она основана на сейсмическом моменте, который характеризует вызванные землетрясением деформации в зоне тектонического разрыва. Такая магнитуда тоже рассчитывается в логарифмической шкале. Приведенные для землетрясений в юго-восточной части Турции величины ― это именно моментные магнитуды.

Какие геологические процессы вызывают внезапные землетрясения

ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ, колебания Земли, вызванные внезапными изменениями в состоянии недр планеты. Эти колебания представляют собой упругие волны, распространяющиеся с высокой скоростью в толще горных пород. Наиболее сильные землетрясения иногда ощущаются на расстояниях более 1500 км от очага и могут быть зарегистрированы сейсмографами (специальными высокочувствительными приборами) даже в противоположном полушарии. Район, где зарождаются колебания, называется очагом землетрясения, а его проекция на поверхность Земли – эпицентром землетрясения. Очаги большей части землетрясений лежат в земной коре на глубинах не более 16 км, однако в некоторых районах глубины очагов достигают 700 км. Ежедневно происходят тысячи землетрясений, но лишь немногие из них ощущаются человеком.

Упоминания о землетрясениях встречаются в Библии, в трактатах античных ученых – Геродота, Плиния и Ливия, а также в древних китайских и японских письменных источниках.

Причины землетрясений. Хотя уже с давних времен ведутся многочисленные исследования, нельзя сказать, что причины возникновения землетрясений полностью изучены. По характеру процессов в их очагах выделяют несколько типов землетрясений, основными из которых являются тектонические, вулканические и техногенные.

Тектонические землетрясения возникают вследствие внезапного снятия напряжения, например, при подвижках по разлому в земной коре (исследования последних лет показывают, что причиной глубоких землетрясений могут быть и фазовые переходы в мантии Земли, происходящие при определенных температурах и давлениях). Иногда глубинные разломы выходят на поверхность. Во время катастрофического землетрясения в Сан-Франциско 18 апреля 1906 общая протяженность поверхностных разрывов в зоне разлома Сан-Андреас составила более 430 км, максимальное горизонтальное смещение – 6 м. Максимальная зарегистрированная величина сейсмогенных смещений по разлому 15 м.

Вулканические землетрясения происходят вследствие резких перемещений магматического расплава в недрах Земли или в результате возникновения разрывов под влиянием этих перемещений.

Техногенные землетрясения могут быть вызваны подземными ядерными испытаниями, заполнением водохранилищ, добычей нефти и газа методом нагнетания жидкости в скважины, взрывными работами при добыче полезных ископаемых и пр. Менее сильные землетрясения происходят при обвале сводов пещер или горных выработок.

Возможно ли предсказать землетрясение до еголения

Последствия землетрясения. Фото: SAR Hidayatullah/Anadolu Agency/Getty Images

Разрушительные землетрясения в Турции и Сирии унесли жизни тысяч людей. В Турции объявлен траур до 12 февраля. На фоне этих известий ученые со всего мира пытаются понять: можно ли заранее предсказать вероятность сильного землетрясения? Большинство экспертов сходится во мнении, что сделать это очень сложно, передает The Washington Post.

Этот материал – часть нашей ежедневной рассылки. Если вы хотите получать свежую рассылку, подписывайтесь на нее здесь и получайте ее, где вам удобно (на почту или в Telegram).

По данным Всемирной организации здравоохранения, на землетрясения приходится почти половина всех смертей от стихийных бедствий, зафиксированных за последние два десятилетия. Многие геологи считают, что практически невозможно точно предсказать землетрясение из-за того, что процесс анализа земной коры очень сложен. Другие говорят, что современные технологии должны помогать в прогнозировании стихийных бедствий, а также мгновенно информировать людей о необходимости искать убежище.

Однако большинство ученых сходятся во мнении, что будущее, в котором технологии смогут точно предсказывать место, время и силу землетрясения, видится очень далеким. А неточные оценки могут принести больше вреда, чем пользы.

"Землетрясение происходит очень и очень быстро. Справедливо будет сказать, что на данный момент мы вообще не способны предсказывать землетрясения", — говорит Кристин Гуле, директор Центра изучения землетрясений Геологической службы США (USGS).

Движения плит, лежащие в основе землетрясений, происходят медленно, а разрывы, наоборот, случаются слишком внезапно. В настоящее время ученые используют геологические измерения, данные сейсмологических служб и исторические записи, чтобы выделить области, подверженные риску землетрясения. Затем они используют статистические модели для оценки вероятности того, что землетрясение может произойти в будущем.

Джон Рандл, профессор физики и геологии Калифорнийского университета в Дэвисе, говорит, что в настоящее время ученые разрабатывают модель машинного обучения для прогнозирования землетрясений. По аналогии с тем, как Федеральная резервная система США прогнозирует состояние американской экономики. Однако профессор Рандл сомневается, что эти технологии будут достаточно точными.

Как движение тектонических плит влияет на внезапность землетрясений

Новости о разрушительных землетрясениях, прокатывающиеся по миру с пугающей регулярностью, заставляют нас, жителей планеты Земля, вновь и вновь содрогаться от ужаса перед силами природы, казалось бы, неподвластными человеку. Марокко, Турция, Сирия — география скорби расширяется, и в каждом новом трагическом эпизоде проявляется хрупкость человеческой цивилизации перед лицом грандиозных геологических процессов, которые формировали лик нашей планеты на протяжении миллиардов лет. Землетрясения — не просто стихийные бедствия, это наглядное напоминание о том, что мы живем не на неподвижном фундаменте, а на живой, дышащей, постоянно меняющейся планете.

Именно в недрах Земли, скрытых от наших глаз многокилометровой толщей горных пород, заключены силы, движущие континенты, порождающие вулканы и землетрясения. В основе этого грандиозного спектакля лежит тепловая энергия, унаследованная нашей планетой со времен ее формирования из протопланетного диска. Эта энергия, заключенная в ядре Земли, подобно гигантскому тепловому мотору, приводит в движение тектонические плиты — огромные блоки, из которых сложена земная кора.

Тектонические плиты, несмотря на их колоссальные размеры и кажущуюся незыблемость, находятся в постоянном движении, скользя относительно друг друга со скоростью несколько сантиметров в год. Это движение, незаметное для человеческого глаза, но ощутимое в геологическом масштабе времени, является причиной образования горных хребтов, океанических впадин, вулканических цепей, и, конечно же, землетрясений.

Какие признаки могут указывать на приближающееся землетрясение

Такая природная стихия, как землетрясение является настоящим бичом для современного человека, поскольку не поддается достаточно точному предсказанию и всегда застает людей врасплох, что влечет многие жертвы.

Сейсмологи давно пытаются найти действенные методы, которые позволили бы достоверно предсказывать будущие подземные толчки. Одним из таких людей является генерал Эмиль Стрэину, который утверждает, что по результатам тридцатилетних исследований, он определил 6 достоверных признаков надвигающегося землетрясения, которое случится в течение суток. Но это касается «чисто природных» землетрясений и не распространяется на те землетрясения которые были вызваны техногенными причинами. Отличительной особенностью найденных признаков является то, что их может увидеть каждый.

Признак первый – появление облаков в виде лент, которые якобы представляют собой материализованную энергию, заключенную между землей и небом, которая должна будет высвободиться из земных недр в скором времени.

Признак второй – изменение в колодцах уровня воды, который может как повышаться, так и понижаться. К тому же вода зачастую меняет свой вкус и цвет, может «закипать».

Признак третий – резкое изменение поведения домашних животных: собаки и кошки сильно возбуждаются и не находят себе места, рыбы в аквариумах тоже мечутся из угла в угол. В зоне надвигающегося сейсмического события начинаются электрические помехи в мобильниках, радиоаппаратах, телевизорах.

Признак четвертый – появление в небе электрических разрядов, которые являются проявлением высвобождения энергии земной коры в атмосферу.

Признак пятый – поведение диких животных, которые выбираются из своих укрытий на поверхность.

Не исключением является и человек, который непосредственно перед землетрясением становится чрезмерно возбужденным, беспокойным, нервным без видимых на то причин.

Все вышесказанное, по мнению Эмиля Стрэину, является следствием концентрации колоссального количества энергии в земле, которая вот-вот должна вырваться наружу, проявившись землетрясением.

Источник: https://interesnyefakty.com/novosti/chto-takoe-zemletryasenie-i-mozhno-li-ego-predskazat

Может ли человеческая деятельность вызвать внезапные землетрясения

Землетрясения оказывают свое влияние и на экологическую обстановку того региона, где происходят. В результате толчков возникают гравитационные склоновые процессы – обвалы, оползни, сели.

Землетрясения большой силы оставляют глубокие трещины на поверхности, что приводит к изменению ландшафта, в значительной мере дестабилизирует его гомеостаз, что ведет к стрессу в биогеоценозах.

Рельеф местности после землетрясения меняется, изменяют свое положение водотоки, меняется конфигурация и размеры водоемов, их глубина, скорость течения.

Селевый материал, оползневые тела могут перекрыть течение рек и ручьев, грунтовый материал поступает в имеющиеся на территории озера, способствует их заболачиванию.

Возникающая цунами, затапливает низкие участки поверхности земли соленой морской водой и уничтожает почвенный слой.

Засоление подстилающих грунтов ведет к гибели растительности на всей затопленной территории.

Проведенные исследования показывают, что за весь период, с момента наступления и до окончания землетрясения, в атмосфере отмечается повышенное содержание радона, имеющего отрицательное экологическое воздействие.

При землетрясениях в рельефе образуются не только понижения, но, могут возникнуть и положительные формы, имеющие большую высоту и крутизну.

Землетрясения ведут к нарушению режима подземных вод, происходит изменение положения уровней, величины напоров и даже направление движения подземной воды.

Есть случаи резкого понижения уровня грунтовых вод, нарушение работы водозаборных скважин, колодцы в сельской местности «пересыхают».

Отмечаются случаи изменения температурного режима подземных вод после землетрясения, что в конечном итоге сказывается на процессах создания живого вещества и его разложения.

К возможным видам загрязнения относится вынос на поверхность тяжелых металлов, включая радиоактивные. Вынос происходит через образовавшиеся трещины и глубокие разломы.

Негативные воздействия на окружающую среду возникают в нефтегазоносных районах, где может произойти выброс углеводородов и их дальнейшее проникновение в гидросферу и атмосферу.

Землетрясения, даже не очень сильные, способны вызвать техногенные катастрофы.

Особая опасность в экологическом отношении связана с нарушением производственных процессов на предприятиях нефтехимии, фармацевтики, заводах, производящих ядовитые сильнодействующие вещества, предприятиях, обогащающих радиоактивное топливо и др.

В результате землетрясения технологические процессы на этих предприятиях могут выйти из строя и создать катастрофическую ситуацию заражения окружающей среды.

Землетрясения могут разрушить неправильно складированные и захороненные опасные вещества, которые могут быть выброшены в окружающую среду со всеми вытекающими негативными последствиями.

Разрушение объектов энергетики провоцирует пожары не только в самом помещении, но и в открытой местности. Продукты горения загрязняют атмосферу и переносятся на большие расстояния, выпадая где-то в виде кислотных дождей.

Замечание 2

Землетрясения, таким образом, оказывают значительное влияние на состояние окружающей среды либо непосредственно, либо как фактор образования чрезвычайных ситуаций.

Какие последствия внезапных землетрясений для окружающей среды

Еще одним важным практическим применением сейсмологии является мониторинг вулканов. Ученые насчитывают на Земле более 1,5 тыс. потенциально активных вулканов. Каждый год по крайней мере 50 из них извергаются. К счастью, как и в случае землетрясений, большинство вулканических извержений не представляют непосредственной опасности как слишком слабые или происходящие в ненаселенных районах. Но, как и в случае землетрясений, наиболее полное изучение всех извержений, даже самых слабых, необходимо для детального изучения вулканической активности и разработки вероятностных моделей вулканической опасности и методов прогнозирования возможных катастрофических событий.

Возникновение большого количества слабых землетрясений под вулканами является одним из основных признаков их активизации и предвестников будущих извержений. При этом если учесть, что очень часто из-за плохих метеоусловий визуальное или спутниковое наблюдение вулканов бывает недоступно (а для подводных вулканов никогда), то становится понятно, что сейсмологические наблюдения — это единственный способ следить за состоянием вулканов в непрерывном режиме.

Сейсмологические данные также имеют огромное значение для фундаментальной науки. Сейсмические волны, распространяющиеся через глубинные слои Земли, содержат уникальную информацию о ее строении. Так, основные слои нашей планеты — твердые кора и мантия, жидкое внешнее ядро и твердое внутреннее ядро — были открыты в первой половине XX века на основе анализа записей землетрясений. Начиная с 1970-х годов XX века широкое развитие получила сейсмическая томография — «просвечивание» Земли на основе волн, генерируемых землетрясениями, для получения трехмерных изображений внутреннего строения Земли.

Сейсмология традиционно известна как наука о землетрясениях. Но в последние два десятилетия в ней возникла совершенно новая парадигма. На основе анализа цифровых сейсмических данных с применением современных компьютерных технологий было показано, что сейсмические записи содержат огромное количество информации помимо землетрясений.

Одним из важнейших открытий было наблюдение так называемых тектонических треморов — очень слабых сигналов, возникающих при медленном проскальзывании тектонических плит в периоды между землетрясениями. Ожидается, что систематический анализ такого рода треморов позволит отслеживать процессы, происходящие в сейсмических разломах и вулканических системах в те интервалы времени, которые раньше считались полностью «спокойными» и, таким образом, приведет к разработке принципиально новых методов мониторинга.

Другим важнейшим открытием было переосмысление так называемого сейсмического шума — сигналов, записываемых сейсмографами в отсутствие тектонической и вулканической активности (и составляющих больше 90% имеющихся сейсмологических данных). Этот «шум» в основном вызван активностью Мирового океана. Относительно быстрые вариации давления колонки воды на океаническое дно приводят к возникновению сейсмических волн. Таким образом, возникает волновое поле, генерируемое источниками, неоднородно распределенными по поверхности Земли, и соответствующие сигналы на первый взгляд совершенно случайны. Но с использованием записей современных очень чувствительных сейсмографов и соответствующих математических методов эти сигналы удалось «расшифровать» и извлечь из них информацию, с одной стороны, об их источниках, а с другой стороны, о строении Земли на участках между этими источниками и записывающими приборами. В итоге возникли сразу два принципиально новых направления в сейсмологии: (1) использование сейсмических записей для мониторинга активности океана и атмосферы (и других поверхностных процессов) и (2) «шумовая сейсмическая томография».