Опасные природные процессы - Новгородский государственный

ОПАСНЫЕ ПРИРОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ
ВВЕДЕНИЕ
Существует много природных явлений, которые приносят пользу человеку (например,
дождь для сельского хозяйства, холодные океанические течения, изобилующие рыбой пищей для человека). Но в природе есть и другие явления, последствия которых могут
быть очень опасными для человека, например, землетрясения и цунами.
Необходимо признать, что опасность, связанная с природными явлениями, продолжает
возрастать в связи с ростом населения на земном шаре: опасности подвергается все
большее количество людей, многие из которых проживают компактно в больших городах
с населением более 5 млн. человек (например, Токио, Япония; Лима, Перу).
Землетрясения так же неизбежны, как и погода. Подобные процессы наблюдаются даже
на Марсе и на Луне. Согласно сообщениям сейсмологов у нас на Земле каждый год
происходит около двух миллионов землетрясений, которые можно почувствовать, около
тысячи землетрясений, которые могут разрушить дымоходы, и приблизительно дюжина
землетрясений, способных вызвать катастрофические последствия.
Особенно тяжелые последствия для человека имеют сильные землетрясения с
гипоцентром в море. Когда такое случается, могут возникнуть большие волны, которые
распространяются с большой скоростью через океан и могут вызвать большие разрушения
и гибель людей не только в области очага землетрясения, но и вдоль побережий,
расположенных за тысячи миль от очага возникновения волны.
содержание
дальше
на главную
ГЛАВА 1
ПОВЕРХНОСТЬ И ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ ЗЕМЛИ
На рисунке показана наша Земля такой, какой ее видели астронавты из космоса . Они
обратили внимание, какой приветливой, и в то же время одинокой казалась наша Земля.
Этот взгляд из космоса, а так же исследования, проведенные на Земле, обогатили наше
понимание планеты Земля.
В этой главе приводится много важной статистики о Земле. В первой части обсуждается
форма Земли и распределение суши и водных пространств. В конце главы описывается
внутреннее строение Земли и возникновение и распространение различных сейсмических
волн.
ЦЕЛИ ГЛАВЫ
1.
2.
3.
4.
Описать форму и указать размеры Земли.
Описать и найти на карте материки и океаны.
Перечислить сравнить и описать слои Земли.
Описать процесс возникновения и распространения сейсмических волн и дать их
классификацию.
1.1 ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗЕМЛИ
Форма и размеры
Для лучшего понимания опасных природных явлений необходимо иметь представление о
форме, размере и внутреннем строении планеты Земля, на которой мы живем.
Как мы знаем. Земля является лишь одним из многих миллионов космических тел во
Вселенной. Важнейшим отличием Земли от других планет является то, что она одна из
немногих, а возможно и единственная, на которой природные условия позволяют
существование животного и растительного мира, а, следовательно, и человека. Наличие
жизни на нашей планете возможно главным образом потому, что температуры на
поверхности Земли способствуют нахождению воды в жидком состоянии, что является
обязательным условием для жизни. На других планетах температура или очень высокая,
или очень низкая, там нет воды в жидкой фазе, и поэтому невозможно развитие любой
формы жизни.
По форме Земля представляет собой сжатый сфероид, сплющенный на полюсах.
Приближенно в качестве формы Земли принимают эллипсоид вращения (сфероид).
Размеры Земли: экваториальный радиус = 6 378 км; полярный радиус = 6 356 км; длина
окружности по экватору 40 000 км.
Внутреннее строение Земли
Сплюснутость Земли объясняется центробежными силами, возникающими при ее
вращении. Возникающие в результате вращения силы имеют и другие последствия, в том
числе влияют на глобальную картину распределения ветров в атмосфере, течении в
океанах и потоков вязкого вещества в недрах Земли.
Океаны и материки
Большую часть поверхности Земли занимают океаны. Более 70% поверхности планеты
покрыто океанами, а в Южном полушарии океаны занимают почти 85% общей
поверхности, что можно увидеть на представленном ниже рисунке.
Океаны и материки
Самым большим океаном на Земле является Тихий океан, занимающий более трети всей
поверхности планеты; его мощные морские течения в значительной степени определяют
климат в мире. Он также является и самым глубоким океаном. Его средняя глубина на 200
м больше, чем средняя глубина мирового океана, равная 3 700 м. И именно в Тихом
океане, в силу его размеров и геологического строения дна океана, происходит
большинство землетрясений и цунами в мире.
Знаете ли Вы, как измеряется глубина моря?
Для измерения глубины водоемов используется зондирование. В прошлом моряки
измеряли глубину посредством опускания канатов с грузом. Когда груз достигал дна,
мокрый участок каната показывал глубину. В глубоких водах такой промер был неточным
из-за движения воды. В наши дни ученые определяют глубину морей с помощью эхолота.
Принцип действия этого прибора основан на отражении звуковых волн от дна океана. С
помощью эхолота определяется, за сколько времени звуковая или акустическая волна
достигает дна океана и возвращается обратно на судно. Так как скорость распространения
звука в морской воде известна, можно вычислить глубину океана в этом месте.
Знаете ли Вы?...
Тихий океан так велик, что если
объединить все материки, они не
выйдут за пределы его площади.
Площадь
Тихого
океана
составляет
165
200
000
квадратных километров.
Тихий
океан
опоясывают
линейные горные образования,
желоба и системы островных
дуг, которые в большинстве мест
эффективно
изолируют
глубоководные бассейны от
осадочных пород, выносимых с
материков.
Принцип действия
эхолота
Если бы из бассейнов океанов удалить всю воду, взору открылась бы картина
топографических структур, главной чертой которых является система хребтов и
возвышенностей, характерных для всего Земного шара, с глубоководными бассейнами
между хребтами и материками. Как видно из этого рисунка, самые глубокие участки дна
океанов находятся не в середине океанов, как можно было бы предположить, а ближе к
материкам и островным дугам.
Рельеф дна океана
Слышали ли Вы?
Самое глубокое место во всех океанах - Чэлленджер Дип. Оно находится в
Марианском желобе в западной части Тихого океана. Здесь глубина превышает 11
000 метров. Это на 1600 метров больше высоты горы Эверест, высочайшей
вершины мира.
В середине океана глубина меньше из-за срединно-океанических хребтов. Эта
картина аналогична картине крупных горных цепей на суше, которые (за
исключением Гималаев и нескольких других горных цепей) находятся не в
середине материковых массивов, а ближе к краям недалеко от глубоководных
океанических желобов. Таким образом, наибольшие изменения в вертикальной
плоскости как на материках, так и в океане происходят в узкой зоне земной коры.
1.2. ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ ЗЕМЛИ
Всем известно, как выглядит поверхность Земли, так как мы часто видим карты и рисунки
нашей планеты; мы имеем представление о земной поверхности, видя ее ландшафт. Но
как выглядит Земля внутри?
Никто не может совершить путешествие к центру нашей планеты, чтобы познакомиться с
ее строением, но сейчас мы многое знаем о внутреннем строении Земли благодаря
приборам, регистрирующим волны, которые возникают во время землетрясений.
Ежегодно нашу планету сотрясает не менее десятка сильных, разрушительных
землетрясений. В процессе самого слабого из таких землетрясений высвобождается
энергия в тысячу раз больше, чем при взрыве атомной бомбы. Волны, возникающие в
результате толчков, распространяются через толщу Земли; их путь искривляется из-за
различных характеристик внутренних слоев Земли. Таким образом, сейсмические волны
показывают характер слоев, через которые они проходят. Записав волны с помощью
сейсмографов, можно изучать их и на основе этого составить картину внутреннего
строения Земли. Фактически, сейсмографы просвечивают Землю как будто рентгеном,
хотя иногда они видят ее как бы сквозь затемненное стекло.
До появления науки сейсмологии наши знания о внутреннем строении Земли
основывались на гипотезах и догадках. Благодаря достижениям этой науки современные
знания о структуре Земли основываются на научных исследованиях. С учетом
геологических данных, получаемых в ходе исследования горных пород на поверхности
Земли, лабораторных экспериментов с горными породами при высоких давлениях и
некоторым астрономическим наблюдениям мы хорошо представляем себе условия в
толще Земли, ее слоистую структуру, химический состав, физические характеристики
слоев, давление и т.д.
Сейсмические волны
Если бросить камень в воду (например, в пруд), можно наблюдать волны, расходящиеся
от точки соприкосновения камня с поверхностью воды; но эти волны также
распространяются и в толще воды, расходясь от той же точки. Что-то похожее происходит
и во время землетрясения. От очага или места разрыва земной коры расходятся волны
упругих колебаний во всех направлениях внутри и по поверхности Земли.
Прохождение сейсмических волн в толще Земли
Знаете ли Вы?
Рекорд глубины бурения при исследовании земной коры принадлежит бывшему
Советскому Союзу; под Мурманском была пробурена скважина глубиной 12 км.
Слышали ли Вы?
На глубине 14 км порода находится под давлением 4000 атмосфер и при температуре 300
градусов Цельсия.
Для большинства землетрясений с глубиной очага не более 70 километров упругие волны
возникают в результате разлома участка земной коры. Другими словами, напряжение в
горной породе на данном участке превышает предел прочности на разрыв и поэтому в
породе образуется трещина, появляется разрыв, который обычно называется "разломом".
В результате возникновения этого разлома образуются сейсмические волны.
Разлом можно охарактеризовать как относительное перемещение блоков земной коры, что
видно на нижеследующем рисунке.
Как только напряжение превышает величину предела прочности на разрыв горных пород
в данном месте (т.е. образуется разлом), возникают сейсмические волны трех основных
типов:
1. Волна сжатия - растяжения, Р-волна. Эта волна представляет собой звуковую
волну. Ее еще называют продольной волной. Когда такая волна в стадии сжатия
достигает сейсмической станции, порода в зоне станции сжимается, и грузик
сейсмографа отклоняется в направлении движения волны или от эпицентра
землетрясения. И наоборот, когда такая волна проходит станцию в стадии
растяжения, земная поверхность расширяется, и грузик сейсмографа движется по
направлению к эпицентру. Эти направления регистрируются сейсмографом. Из
всех сейсмических волн продольная волна самая быстрая и поэтому она
используется для регистрации первичного толчка Р. Продольные волны, как и
звуковые волны, могут распространяться в твердой породе и в жидкости.
2. Поперечная волна, или волна сдвига, или S-волна. Эта волна аналогична световой
волне или поперечным колебаниям струны. Частичка материала всегда
перемещается поперечно по отношению к направлению распространения волны.
Внутренние поперечные волны распространяются со скоростью, которая
составляет примерно 0,6 от скорости продольной волны Р, и появляются позднее в
качестве второй наиболее заметной группы волн. Поэтому они используются для
регистрации вторичного толчка S. Эти волны не могут распространяться через
жидкости и газы.
Скорость распространения волн Р и S зависит от плотности и упругости горных
пород, через которые они проходят. Стандартные скорости распространения волны
Р в граните и воде составляют соответственно 5,5 и 1,5 км/с, в то время как
скорость S-волны в тех же породах составляет примерно 3,0 и 0 км/с. Последнее
значение равно нулю, потому что модуль сдвига жидкостей равен 0.
3. Поверхностные волны, L-волны. В них заключается большая часть волновой
энергии, они называются поверхностными, потому что они распространяются
вблизи поверхности Земли.
Есть два типа поверхностных волн.
Наиболее быстрая из двух - это волна
сдвига, известная как волна Лява (Lq),
названная так в честь физика, который
разработал ее теоретическую концепцию,
или как G-волна, названная в честь
сейсмолога
Гутенберга,
который
обнаружил и исследовал наличие этой
волны на сейсмограммах. Движение
частицы
поперечно
направлению
распространения волны и происходит
только в горизонтальной плоскости, как
показано
на
представленных
здесь
рисунках. В этой волне нет вертикальной
составляющей.
Вторым
типом
поверхностной волны является волна Рэлея
(Lr), названная так в честь физика, который
разработал теоретическую концепцию этой
волны. Эта волна прибывает вскоре после
поверхностной волны сдвига, так как ее
скорость составляет 0,92 от скорости
волны сдвига. В волне Рэлея частица
грунта совершает возвратное движение по
эллиптической орбите в вертикальной
плоскости
вдоль
направления
распространения волн, как показано на
рисунках.
Распространение сейсмических волн
Слои земли
На основании всех этих знаний Олдем в 1906 году доказал, что Земля имеет центральное
ядро, а в 1914 году Бено Гутенберг определил, что верхняя граница ядра находится на
расстоянии 2 896 километров от поверхности Земли. Так как радиус Земли составляет 6
370 км, то радиус ядра равен 3 474 км. Благодаря этим и другим исследованиям (Датский
сейсмолог Инге Леманн в 1936 г. обнаружила существование твердого внутреннего ядра
Земли) было доказано, что Земля состоит из четырех основных слоев или геосфер, как
показано на рисунке:
1. Земная кора. Это верхний слой, на котором мы
живем. Он состоит из твердых горных пород. Его
глубина варьирует от 5 до 60 километров. В
качестве среднего показателя для всей планеты
толщина земной коры принята равной 33 км, а
среднее значение плотности составляет 2,67 грамм
на кубический сантиметр (г/см3). Эта толщина
может показаться значительной, хотя в сравнении
со средним радиусом Земли кора скорее напоминает
скорлупу яйца. Скорости сейсмических волн в
земной коре составляют 6,0 - 6,5 км/с для
продольной волны Р и 3,5 - 3,7 км/с для S волны.
2. Мантия. Этот слой простирается от основания
земной коры на глубину 2 900 км; поверхность
раздела, отделяющая земную кору от
нижеследующей мантии, известна как граница или
поверхность Мохоровичича (Мохо). Мантия
разделена на два участка: верхняя мантия от
основания земной коры до глубины 700 км и
нижняя мантия от этой глубины до границы ядра. В
верхней мантии на глубине в первые 200 км
скорость волн постепенно увеличивается, а затем
идет уменьшение скорости S-волны. В нижней
части верхней мантии на глубинах от 300 до 700 км
отмечено резкое увеличение скорости сейсмических
волн. В нижней мантии скорости волн Р и S
увеличиваются медленнее по мере увеличения
глубины.
3. Внешнее ядро, расположенное на глубине между 2
900 и 5 000 километров, ведет себя как жидкое тело,
поэтому 5 волны не проходят через эту зону.
(Плотность материала внешнего ядра равна
примерно 10,0 г/см3.)
4. Внутреннее ядро, радиусом 1 200 километров,
считается твердым. В нем скорости сейсмических
волн возрастают. Через внутреннее ядро (иногда его
называют субядром) проходят как волны Р, так и
волны S. (Плотность материала внутреннего ядра
примерно равна 12,5 г/см3.)
Внутреннее строение Земли
На следующем рисунке показаны скорости распространения сейсмических волн.
Скорости сейсмических волн на различных глубинах
Знаете ли Вы?
Давление на границе раздела между верхним и
внутренним ядром равно 3,3 миллиона атмосфер, что
можно сравнить с давлением 3 300 легковых
автомобилей, поставленных один на другой, на
площадь, равную ногтю мизинца.
Как говорилось ранее, в земной коре, мантии и ядре отмечаются различные скорости
распространения сейсмических волн. Концентрическую слоистость Земли можно
выразить и в других терминах, связанных с прочностью и вязкостью вещества. В
соответствии с этим подходом можно выделить литосферу, астеносферу и мезосферу.
Литосфера представляет собой самую верхнюю оболочку Земли (толщиной до 100 км) и
включает земную кору и самую верхнюю мантию. Она отличается своей способностью
выдерживать большие поверхностные нагрузки без прогибания. Она достаточно холодная
и поэтому прочная. Под литосферой (примерно до глубины 700 км) располагается
астеносфера ("астенос" по-гречески "мягкий"). Температура астеносферы близка к точке
плавления; поэтому астеносфера не такая прочная и со временем деформируется под
воздействием прилагаемых сил. Следующий слой называется мезосферой. Мезосфера
более прочная, чем астеносфера, но более вязкая, чем литосфера. Мезосфера простирается
до ядра и таким образом включает большую часть мантии.
Эти концентрические слои и их соотношение со слоями, о которых говорилось выше,
показаны на нижеследующем рисунке.
Внутреннее строение Земли на основании данных о скорости распространения S-волн
Мантия в основном твердая. Сейсмические волны распространяются со скоростями,
которые растут с глубиной, так как плотность увеличивается с 3,3 до 5,5 грамм на
кубический сантиметр. Это увеличение плотности происходит дискретно. Строение
мантии сложное, в ней различаются структуры с разными характеристиками как в
вертикальной плоскости, так и в горизонтальной. Что касается вертикальной плоскости,
наиболее важное значение имеет уменьшение скорости распространения S-волны с 4,7 до
4,3 км/с на глубине от 75 до 150 км. Возможно этот слой с низкой скоростью
распространения волн представляет зону частичного расплавления вещества в верхней
мантии, что может быть источником расплавленной породы или магмы, которая
поднимается на поверхность, образуя изверженные магматические или вулканические
породы.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА
Животные предупреждают о землетрясениях
Правительственная организация в Китае сообщила о странном поведении животных,
которое наблюдалось за несколько часов до землетрясения. Коровы, овцы, мулы и лошади
не хотели заходить в стойла и загоны. Крысы выбегали из домов. Впавшие в зимнюю
спячку змеи просыпались и выползали из нор. Голуби постоянно летали в воздухе и не
возвращались в свои гнезда. Кролики поднимали уши, беспорядочно прыгали, натыкались
на предметы. Рыбы выпрыгивали из воды.
Не только в Китае было замечено странное поведение животных. Поздним вечером 6 мая
1976 года в небольшом городке в Италии произошло землетрясение. Перед самым
землетрясением птицы в клетках хлопали крыльями и испуганно чирикали. Мыши и
крысы бегали по кругу. Собаки лаяли и выли. Возможно, животные чувствовали
приближение землетрясения?
В течение многих лет сельские жители в различных регионах Земли рассказывали о
странных изменениях в поведении животных накануне землетрясений. Ученые Китая
стали одними из первых, кто решил, что эти изменения можно объяснить с научной точки
зрения. Они даже предположили, что животные в зоопарках смогут предупреждать людей
о предстоящем землетрясении.
Ученые во многих странах пытаются найти причины такого странного поведения
животных. Они выдвинули несколько предположений:
1. Небольшие изменения в магнитном поле Земли.
2. Повышенная электрическая активность (более интенсивное электрическое поле) в
атмосфере.
3. Незначительные изменения в давлении воздуха.
4. Изменения в уровне шума.
5. Газ, выделяющийся из недр Земли.
Когда ученые найдут причины странного поведения животных, они смогут предсказывать
землетрясения за несколько часов до того, как они произойдут.
Странные образования на дне океана
Начиная с 1977 года, ученые, опускающиеся на дно в глубоководных исследовательских
батискафах, увидели много интересного на дне океанов. Они обнаружили гигантские
трещины в земной коре, высокие горные хребты, действующие вулканы и необычные
лавовые образования. Но самыми удивительными оказались горячие источники вдоль
границ спрединга или раздвигания дна в восточной части Тихого океана.
Эти горячие источники, называемые также "черными курильщиками" и "белыми
курильщиками", выбрасывают горячую воду из отверстий на дне океана. Вода в черном
источнике имеет температуру не менее 350 0С. Она настолько горячая, что может даже
расплавить пластмассовые стержни, на которых держатся термометры океанографов. Вода
в белом источнике не такая горячая.
Горячие источники находятся на глубине около 2 500 метров ниже поверхности океана.
Из-за высокого давления на этих глубинах вода в горячих источниках не кипит.
Геологи считают, что горячие источники образуются в результате попадания холодной
воды океана в земную кору, где она нагревается поднимающейся из мантии магмой.
Горячие источники извергают глубинную воду в океан, где она вновь охлаждается водой
океана. По мере охлаждения воды из нее выделяются минералы и осаждаются вокруг
отверстий в виде структур, напоминающих дымоходы. Они представляют собой холмы
ценных минеральных отложений, иногда их высота достигает 10 метров.
Возле горячих источников живет много удивительных организмов, например гигантский
трубчатый червь. Эти уникальные животные питаются бактериями, которым не нужна
энергия солнца. Ученые продолжают изучать необычные образования и обнаруженные
организмы возле горячих источников.
ВЫВОДЫ




Форма Земли напоминает форму шара. Расстояние вокруг Земли вдоль экватора
составляет 40 000 километров.
Большинство землетрясений является результатом движения пород вдоль разлома.
Сейсмические волны подразделяются на три основных типа: первичные или
продольные волны, вторичные или поперечные волны и поверхностные волны.
Слои Земли, если считать от поверхности, следующие: земная кора, мантия,
внешнее ядро и внутреннее ядро.
ВОПРОСЫ/ ЗАДАЧИ
1. Опишите слои или геосферы Земли.
2. Объясните, как образуются сейсмические волны.
3. Объясните различие между продольными волнами и поперечными волнами
(волнами сдвига).
4. Объясните, как изменяется скорость сейсмических волн в различных слоях Земли.
5. Почему ученые считают, что внешнее ядро жидкое?
6. Объясните, что подразумевается под землетрясением с глубоким очагом
происхождения?
7. Каковы возможные причины странного поведения животных накануне
землетрясения?
8. Почему ученые пытаются найти причины такого поведения?
9. Где находятся горячие источники в океане?
10. Что такое "черный курильщик"?
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
1. Подсчитайте, какая температура должна быть в центре Земли, если градиент
изменения температуры составляет 2°С на каждые 100 м от поверхности и остается
неизменным до самого центра Земли. Радиус Земли составляет 6 370 км.
Предположим, что температура на поверхности начинается с 15°С. Сравните Ваш
результат с предполагаемой температурой ядра Земли равной 5 500°С.
2. Прочитайте в энциклопедии или в других книгах, взятых в библиотеке, о
сейсмографах двух типов. Сделайте описание и рисунки этих сейсмографов.
3. Найдите пять интересных или необычных фактов из истории известных
землетрясений.
4. Узнайте, есть ли в Вашем городе техническое или учебное заведение, в котором
используются сейсмографы, и посетите это заведение, чтобы увидеть сейсмографы
в действии.
Так выглядит северное побережье Африки, Красное море и Арабский полуостров со
спутника, вращающегося вокруг Земли по околоземной орбите. Постарайтесь
представить, что Вы удаляете Красное море и поворачиваете Арабский полуостров в
сторону Африки. Удивительно, но эти массивы суши очень хорошо стыкуются друг с
другом. После изучения этой главы. Вы поймете, почему это так происходит.
В этой главе объясняются некоторые новые теории образования Земли. Потребовалось
много лет, чтобы изменить старые представления о природе земной коры. Все началось со
странной идеи о том, что континенты могут двигаться или дрейфовать по поверхности
Земли. Исследования в океане дали тому удивительное подтверждение. Еще нет ответов
на многие загадки природы, но новью теории дают основу для будущих исследований.
ЦЕЛИ ГЛАВЫ
1.
2.
3.
4.
Объяснить значение дрейфа материков.
Перечислить доказательства, подтверждающие расширение дна океанов.
Сравнить три типа границ плит.
Описать две силы, которые могут вызвать движение плит.
2.1. ОЧЕРТАНИЯ МАТЕРИКОВ
Многочисленные тайны нашей планеты всегда возбуждали любопытство наблюдательных
людей. В начале нашего столетия исследователей удивил тот факт, что в горных породах
покрытой вечными льдами суши Арктики и Антарктики были найдены окаменелые
остатки со следами теплолюбивых папоротников. Как могли растения, которые любят
теплый и влажный климат, существовать в таком неблагоприятном для них регионе?
Какие изменения произошли на Земле с тех пор? Один человек попытался ответить на
поставленные ниже вопросы, чтобы разрешить эти загадки:


Что такое теория дрейфа материков?
Какие существуют доказательства дрейфа материков?
Теория дрейфа материков
Первые правдоподобные карты Европы и Америки
были выполнены в 1600 годах. С тех самых пор
многих людей удивляло совпадение очертаний
атлантических побережий южной Америки и
Африки. Но они могли только гадать, почему эти
материки выглядят так, как будто они могут
дополнить друг друга как части детской
головоломки. В 1912 году Альфред Вегенер,
немецкий
ученый,
опубликовал
теорию,
объясняющую эту загадку, в своей книге
"Возникновение материков и океанов". Он заявил,
что все материки когда-то представляли единое
целое. На карте внизу показаны соединенные
материки, которые Вегенер назвал Пангеей, что погречески означает "вся земля".
Совпадение очертаний материков
Вегенер считал, что Пангея начала раскалываться и расходиться в стороны (дрейфовать)
много миллионов лет тому назад. Он настаивал на том, что совпадение очертаний
материков не случайно, но является результатом раскола Пангеи. Он утверждал, что
материки медленно дрейфовали по океанической коре, пока не заняли современное
положение.
Доказательства теории Вегенера о дрейфе материков
Какие доказательства привел Вегенер, подтверждающие дрейф материков? Во-первых,
исследователи обнаружили окаменелости и слои горных пород на восточном побережье
южной Америки, которые оказались идентичны породам и окаменелостям на западном
побережье Африки.
Эволюция расхождения материков
Окаменелые остатки животного, показанного ниже, были обнаружены как в Южной
Америке, так и в Африке. Эти открытия убедили Вегенера, что континенты когда-то были
соединены. Во-вторых, исследователи обнаружили горные породы, образовавшиеся в
результате ледниковых отложении, на экваторе, где ледников не могло быть. Как Вегенер
объяснил эти открытия? Он считал, что массивы суши дрейфовали в сторону более
теплого региона на Земле. Свидетельства Вегенера были интересными, но не доказывали,
что материки двигались. Ученые отвергли теорию дрейфа материков, потому что Вегенер
не смог объяснить, как или почему двигались материки. Его теория, основанная на
богатом воображении, не совсем точная, но она стала отправной точкой для других еще
более смелых идей.
Трилобиты (окаменелости возрастом 200 миллионов лет)
2.2. ОТКРЫТИЯ В ОКЕАНЕ
Научные открытия в 1960-х годах вызвали повторный интерес к теории дрейфа материков
Вегенера. Исследовательские данные доказывали, что Атлантический океан растет. Как
может расти океан? Возможно ли движение земной коры? Задайте себе вопросы, которые
поставлены ниже:


Что такое срединно-океанические хребты и желоба?
Что такое раздвигание морского дна?
Желоба и срединно-океанические хребты
Ученые имели мало данных о строении дна океанов в то время, когда Вегенер предложил
свою теорию. В конце 1940-х годов у ученых появились новые приборы, позволившие им
провести картографирование дна океанов и регистрировать землетрясения в океанической
земной коре.
Моряки давно знали о существовании глубоких мест в океане. При составлении карт дна
океанов определялись глубина и размер районов самых глубоких впадин. Эти глубокие
места оказались длинными и узкими; их назвали желобами. На карте обратите внимание
на количество желобов, опоясывающих Тихий океан. Желоба в Тихом океане в некоторых
местах имеют глубину до 10 километров.
При составлении карты Атлантического океана на дне в середине его были обнаружены
горы, называемые Срединно-Атлантическим хребтом. Хребет - это длинная, узкая цепь
холмов и гор. Срединно-Атлантический хребет теперь известен как часть подводной
горной цепи, которая простирается на 65 000 километров вокруг планеты.
Подводные хребты во всем мире очень отличаются размерами и формами. Многие хребты
в Тихом океане представлены в виде гор с плоскими вершинами. В отличие от них хребты
в Атлантическом океане выглядят как две параллельные цепочки гор. Между этими
горами находится долина шириной от 2 до 50 километров. Океанические хребты и желоба
показаны на нижеприведенной карте.
Хребты и желоба в океанах
Раздвигание морского дна
В 1962 году ученые предложили смелую теорию образования новой коры в районе
океанических хребтов. Они нашли подтверждение этой идеи на дне океана. Ученые
обнаружили трещины в середине срединно-океанического хребта, там, где дно океана
раскололось и откуда происходит раздвигание дна в обе стороны.
Из этих трещин на поверхность поднимается магма, расплавленное вещество мантии. Она
застывает и образует новую кору. Новая кора поднимается вверх в виде холмов и горных
вершин и образует хребет. По мере того как все больше магмы вытекает на поверхность,
она отталкивает вновь образованную кору по обе стороны, захватывая при этом старую
кору.
Морские отложения в виде частиц, которые оседают из воды, очень незначительны или
даже отсутствуют в районе хребтов. Но постепенно, чем дальше от центра хребта, тем
толще становятся осадки.
Образование новой коры на морском дне называется раздвиганием или расползанием (поанглийски спрединг) океанической коры. Появление новой коры на дне океана
подтверждает, что в движении находятся не только континенты, но более крупные
тектонические образования.
Образование новой коры на дне океана
Знаете ли Вы?
Раздвигание морского дна происходит так медленно, что
это почти незаметно. Кроме того, этот процесс протекает
на дне океана, и мы не можем его видеть; его только
можно фиксировать с помощью специальных приборов.
Ежегодно во всем мире образуется от 2 до 20
сантиметров новой коры.
2.3. ТЕКТОНИКА ПЛИТ: НОВАЯ ТЕОРИЯ
Для лучшего понимания любого предмета необходимо добавлять новую информацию к
тем знаниям, которые уже имеются. Например, Вы уже умели писать и понимать цифры
до того, как научились определять время. Подобным же образом ученые, изучающие
проблемы Земли, использовали информацию о раздвигании морского дна для разработки
более полной теории, объясняющей, почему Земля выглядит такой, как она есть сегодня.
Прочитайте об этой новой теории и подумайте над такими вопросами:


Как теория тектоники плит изменила наше представление о поверхности Земли?
Какие три типа границ плит Вы можете назвать?
Теория тектоники плит
В соответствии с теорией тектоники плит поверхность Земли разделена примерно на 20
отдельных кусков, называемых плитами. Их толщина составляет примерно 70 километров.
На рисунке показано, что толщина плит примерно соответствует толщине литосферы,
которая является твердой внешней оболочкой Земли. Литосфера включает кору и
верхнюю мантию. Плиты прочные и они движутся по более мягкой астеносфере мантии.
Вы помните слои Земли? Вновь просмотрите соответствующие рисунки в Главе 1.
Слои Земли
Знаете ли Вы?
Плиты движутся со скоростью от 2 до 20 см в год.
Тихоокеанская плита движется со скоростью 5,5 см в год
на север вдоль Северной Америки. При такой скорости
Лос-Анджелес, расположенный на Тихоокеанской плите,
окажется рядом с Сан-Франциско через 10 миллионов лет.
На карте плит обратите внимание, что одна и та же плита может включать как
континентальную кору, так и океаническую кору. Стрелочками показаны направления
движения, характерные для настоящего времени. В прошлом эти направления движения
могли быть другими.
Тектонические плиты
Границы плит
Зоны, где плиты соприкасаются, называются границами плит. От направления движения
плит зависят те процессы, которые происходят на границе между плитами. Плиты могут
отодвигаться друг от друга, сталкиваться друг с другом или происходит горизонтальное
смещение плит относительно друг друга.
Границы раздвига, изображенные на верхнем
рисунке, наблюдаются в зоне срединно-океанических
хребтов, где плиты раздвигаются. В зоне границ
раздвига или спрединга образуется новая кора.
Исландия, остров в северной Атлантике, образовалась
на границе раздвига в северной части СрединноАтлантического хребта. Вдоль этого срединного
хребта в океане и вдоль других границ раздвига
регулярно происходят извержения вулканов и
землетрясения. Когда раскололась Пангея, она
разошлась вдоль этого Срединно-Атлантического
хребта. Потребовалось 200 миллионов лет для того,
чтобы Атлантический океан вырос до нынешнего
размера. Границы раздвига могут также называться
дивергентными границами.
Границы поддвига, показанные на среднем рисунке,
образуются там, где две плиты сталкиваются и
надвигаются друг на друга. Кромка одной плиты
опускается в мантию, уходя под кромку другой
плиты. В зоне, где мантия поглощает кромку
опускающейся плиты, под действием нагрева и
давлений образуются вулканы и землетрясения. Под
действием больших давлений вдоль границ поддвига
слои горных пород могут образовать мощные горные
системы, такие как Гималаи в Индии. Границы
поддвига могут также называться конвергентными
границами или границами надвига. Желоба,
окаймляющие Тихий океан, являются зонами, где
Тихоокеанская плита погружается. Размер плиты
постепенно уменьшается по мере того, как она
опускается в зоне желобов. Тихий океан медленно
сжимается. Потеря коры в желобах уравновешивается
образованием новой коры в срединно-океанических
хребтах.
Границы раздвига
Границы поддвига
Границы сдвига, показанные на нижнем рисунке,
наблюдаются там, где происходит горизонтальное
смещение двух плит относительно друг друга.
Разломы - это трещины в земной коре. Землетрясения
сотрясают Землю, когда горные породы движутся
вдоль разлома.
Границы сдвига
Разлом Сан Андреас в Калифорнии, США, отмечает границу между двумя плитами,
которые перемещаются (скользят) друг относительно друга. Люди, живущие возле
разлома, должны быть готовы к землетрясениям. Границы сдвига иногда называются
трансляционными границами.
Знаете ли Вы?
Если перемещения тектонических плит продолжатся с той же скоростью, что и сейчас,
через 50 миллионов лет не будет Средиземного моря; Испания, французская Бретань и
острова Великобритании объединятся; Кантабрийское море (Бискайский залив) исчезнет;
Австралия и Индонезия станут одним континентом; Атлантический и Индийский океаны
вырастут. Одновременно Тихий океан уменьшится. В масштабе геологического времени
50 миллионов лет это не так много. С точки зрения человека такой отрезок времени даже
трудно себе представить!
2.4. СИЛЫ, КОТОРЫЕ МОГУТ ПРИВОДИТЬ ПЛИТЫ В ДВИЖЕНИЕ
Теория тектоники плит, разработанная в 1960-х годах, вызвала большой интерес ученых,
изучающих проблемы Земли. Однако до сих пор не ясен механизм движения плит и его
причины. В этом разделе приводятся предположения по поводу тех сил, которые могут
быть причиной перемещения больших участков земной коры. Подумайте сами над этими
вопросами:



Как конвекционные течения могут привести к движению плит?
Могут ли магматические очаги в мантии вызвать движение плит?
Что такое горячие точки?
Конвекционные течения
Конвекционные течения переносят тепло в
жидкостях или газах. На схеме показаны два
конвекционных потока воды в кофейнике.
Обратите внимание: вода возле источника
огня нагревается и поднимается. Когда она
охлаждается
возле
поверхности,
она
опускается вниз.
Некоторые ученые полагают, что причиной
движения плит могут быть конвекционные
течения в мантии. Из-за высокой температуры
в мантии частицы вещества "текут", как очень
густая жидкость. Сравните схему кофейника
со
схемой
мантии.
Плита
может
перемещаться над большим конвекционным
потоком, как по гигантскому конвейеру.
Конвекционные течения
Плюмы в мантии
Плюм или магматический очаг,
показанный справа, поставляет с
большой глубины в мантии по
каналу горячее вещество. Такие
очаги на границе раздвига могут
добавлять материал к краю плит.
Этот дополнительный материал
может способствовать тому, что
плиты отодвигаются друг от
друга.
Ученые не знают, происходит ли
движение плит по причине
конвекционных
течений
в
мантии,
по
причине
магматических очагов или в
результате сочетания этих двух
факторов; а может, существуют и
другие, еще не выясненные
причины.
Образование горячих точек
Исследование горячих точек
Вулканы появляются там, где магма из магматических очагов в мантии выходит на
поверхность Земли. Зоны с высокой вулканической активностью называются горячими
точками. Горячие точки находятся над магматическими очагами в мантии. Некоторые
магматические очаги располагаются под границами плит. Ученые, занимающиеся
проблемами Земли, однако, считают, что некоторые очаги могут располагаться и не под
границами плит. Например, горячие точки, которые находятся в середине плиты,
вызываются магматическими очагами, которые находятся в стороне от границ плит.
Горячие точки в середине Тихоокеанской плиты образовали Гавайские острова. Эти
вулканические острова представляют собой большие горы, поднимающиеся над дном
океана. Обратите внимание, что извергающийся вулкан находится прямо над
магматическим очагом в мантии.
В последние 80 миллионов лет Тихоокеанская плита перемещалась на северо-запад.
Вулканы движутся вместе с плитой, но магматический очаг в мантии остается на прежнем
месте. Вулканы, которые движутся от очага в мантии, уже потухли, и магма в них
застыла.
По мере передвижения потухших вулканов в сторону от магматического очага в мантии,
появляются новые активные вулканы над этим очагом. Так как плита движется на северозапад, новые вулканы появляются в юго-восточном направлении.
Образование Гавайских островов от горячей точки
Знаете ли Вы?
Хотя большинство горячих точек располагается в океанах, некоторые такие точки
находятся на континентах. Горячие точки на материках могут означать те зоны,
где материки начинают расходиться.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ
ЛИТЕРАТУРА
Для смазки Земли
Айзек Азимов
Иногда Землю трясет. В масштабе всей планеты это всего лишь незначительное явление непродолжительные и не очень сильные толчки. Но для человека, наоборот, это явление
имеет колоссальные катастрофические последствия: в результате этого явления менее чем
за 5 минут могут погибнуть тысячи людей и произойти огромные разрушения.
Такие толчки мы называем землетрясением.
24 января 1556 года в Китае в провинции Шэньси произошло землетрясение, в результате
которого погибли 830 000 человек - это самая большая цифра потерь в ходе подобных
стихийных бедствий. Во время другого землетрясения в Токио 30 декабря 1703 года были
убиты 200 000 человек, а 11 октября 1757 г. В Калькутте погибли 300 000 человек.
1 декабря 1755 года город Лиссабон в Португалии был разрушен в результате
землетрясения и последующих волн цунами. Погибли 60 000 человек.
С течением времени землетрясения носят все более разрушительный характер по той
простой причине, что на Земле становится все больше людей, а творения рук
человеческих все более сложными, дорогостоящими и многочисленными.
Давайте вспомним, например, землетрясение 1906 года, которое разрушило город СанФранциско: при этом погибли 700 человек. 750 000 человек остались без крова,
разрушения оценивались в 500 млн. долларов.
Если бы такое землетрясение произошло в настоящее время, возможно жертв было бы
больше, больше бы людей остались без крова, а разрушения оценивались бы во много раз
большую сумму.
Что же можно сделать? Возможно ли прогнозировать землетрясения, чтобы, по крайней
мере, можно было бы вовремя эвакуировать людей?
Наверное, можно. Существуют некоторые предварительные события, которые, кажется,
предшествуют сейсмическим движениям: поднятие поверхности Земли или образование
небольших трещин в горных породах, что вызывает изменения в уровне воды в колодцах,
а также изменение электрических и магнитных свойств Земли.
Люди просто не замечают некоторые явления, предшествующие землетрясению, но
животные, которые ближе к природе, могут ощущать их и проявлять беспокойство
Лошади ржут и убегают, собаки воют, а рыбы начинают выпрыгивать из воды. Животные,
которые обычно прячутся в норах, такие как змеи и крысы, внезапно выходят из нор:
шимпанзе в зоопарках становятся беспокойными и проводят больше времени на земле.
В Китае, где землетрясения происходят намного чаще и приносят больше вреда, людей
просят обращать внимание на поведение животных, любой аномальный шум в толще
Земли, любое изменение уровня воды в колодцах или неожиданное растрескивание
штукатурки на стенах.
Китайцы говорят, что они предсказали землетрясение, которое случилось 4 февраля 1975
года в северо-восточной части, страны и спасли жизни многих людей. Но 27 июля 1976
года землетрясение не было спрогнозировано, и один город был полностью разрушен.
Эвакуация людей из города сама по себе представляет большую проблему и может
сопровождаться такими же беспорядками, как и само землетрясение. Кроме того, даже
если население эвакуировано, существует опасность, что люди потеряют свое имущество.
А можно ли предсказать и отсрочить наступление землетрясения?
Может быть и можно. Земная кора состоит, из нескольких огромных плит, которые при
движении трутся друг о друга. Место соединения плит (разлом) неровное и имеет
неправильные очертания, поэтому трение очень сильное. По обе стороны от оси разлома
горные породы перемалываются. Когда застревает большой кусок породы, давление
возрастает и накапливается, пока, в конце концов, когда напряжение достаточно велико,
происходит внезапное смещение. Затем процесс повторяется вновь. Каждое такое
движение вызывает землетрясение. Чем более неожиданно происходит такое
перемещение и чем большую площадь оно охватывает, тем больше магнитуда
землетрясения. Естественно, если такие защемления небольшие и, перемещения
происходят часто, то будет происходить много землетрясений небольшой силы, которые
не вызовут больших разрушений. И наоборот, если защемление и трение огромное, а
напряжение накапливается десятилетиями, в конечном итоге произойдет очень сильное
землетрясение, которое разрушит все вокруг.
Возможно ли уменьшить трение плит и облегчить их скольжение?
Давайте представим, что вдоль разлома мы выроем глубокие скважины и закачаем в них
воду. Жидкость будет заполнять трещины между горными породами, смазывая их
поверхность и способствуя постепенному перемещению, в результате чего произойдет ряд
небольших и неразрушительных землетрясений. Теперь уже никогда не будут
происходить страшные по своим последствиям землетрясения, которые могут унести
много жизней.
ВЫВОДЫ







Альфред Вегенер предположил, что когда-то континенты были соединены в один
большой праматерик, который он назвал Пангеей.
Вегенер использовал в качестве доказательства теории дрейфа материков
стратификацию горных пород, окаменелости и изменения в климате.
Срединно-океанический хребет представляет собой горную цепь длиной 65 000
километров в океанах мира.
Магма поднимается из мантии и создает новую океаническую кору в зоне
срединно-океанического хребта.
Согласно теории тектоники плит внешняя твердая оболочка Земли разбита на ряд
кусков, называемых плитами. Плиты расходятся, сдвигаются и происходит
горизонтальное смещение плит друг относительно друга.
Потоки вещества в мантии под действием конвекции и/или магматические очаги в
мантии могут явиться причиной перемещения плит.
Горячие точки - это участки поверхности Земли непосредственно над
магматическими очагами в мантии.
ВОПРОСЫ/ ЗАДАЧИ
1. Сравните теорию дрейфа материков Вегенера с теорией тектоники плит.
2. Придумайте иное объяснение, кроме теории дрейфа материков, почему одинаковые
окаменелости находятся в Южной Америке и Африке.
3. Почему в центре срединно-океанических хребтов осадки очень тонкие или
полностью отсутствуют?
4. Что бы случилось с корой, если были бы только границы раздвига, но не было бы
границ надвига?
5. Используя схемы движения плит и желобов, приведенные в этой главе, объясните,
почему так много землетрясений происходит на Филиппинских островах?
6. Какая структура наблюдается на поверхности плиты в том месте, где она под
действием конвекционного потока затягивается вниз в мантию?
7. Активный вулкан находится на южном конце цепочки потухших вулканов,
располагающихся с юга на север. В каком направлении движется плита?
8. Перечислите континенты, которые были частями Пангеи.
9. Как бы объяснил Вегенер окаменелые остатки папоротников в горных породах
Антарктики?
10. Опишите Срединно-Атлантический хребет.
11. Где наблюдаются самые молодые породы в срединно-океаническом хребте?
12. Опишите часть Земли, которая называется "плита".
13. Что является причиной возникновения желобов на периферии Тихого океана?
14. Что такое конвекционное течение?
15. В каком слое Земли находится магматический очаг?
16. Если Вы посетите горячую точку, что Вы можете увидеть?
На фотографии Вы видите извержение вулкана. Такие извержения имеют отрицательные
последствия для окружающего ландшафта и атмосферы на многие километры вокруг.
Землетрясения, как и вулканы, могут вызвать большие разрушения.
В этой главе Вы узнаете о землетрясениях и вулканах на Земле, а также о
"предвестниках", которые ученые используют для того, чтобы предсказать землетрясения
и извержения вулканов.
ЦЕЛИ ГЛАВЫ
1. Объяснить зависимость между разломами, землетрясениями и границами плит.
2. Объяснить, как используют ученые сейсмические волны для определения
эпицентра землетрясения.
3. Объяснить разницу между интрузивными и эффузивными породами.
4. Описать четыре типа вулканических конусов.
3.1. ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ
Землетрясение - это колебание или сотрясение земли. Что вызывает землетрясение?
Землетрясения могут вызывать мощные взрывы, движение магмы внутри вулкана. Однако
большинство землетрясений происходит в результате движения горных пород в зоне
разлома. Подумайте над этими вопросами, когда Вы читаете о землетрясениях:
1.
2.
3.
4.
Какая связь между землетрясениями и разломами земной коры?
Где происходит большинство землетрясений?
Что говорит шкала Рихтера о землетрясении?
Что такое афтершоки?
Землетрясения и разломы
Представьте, что произойдет, если Вы сгибаете пластмассовую линейку. Если Вы будете
сгибать ее сильно, то линейка треснет. После этого обе половинки вновь выпрямятся.
Горные породы в земной коре тоже изгибаются под действием давлений, разламываются и
вновь выпрямляются. Разлом - это разрыв в породах, вдоль которого произошло
перемещение горных пород.
Когда происходит разрыв, энергия выделяется в виде сейсмических волн. Эта энергия
заставляет землю трястись; мы чувствуем землетрясение.
С установкой высоко чувствительных сейсмографов во многих точках мира сейчас
относительно легко регистрировать сейсмические возмущения, даже если они не
ощущаются человеком. После того как сейсмические волны были обнаружены и
зарегистрированы различными сейсмологическими станциями, можно определить, где
они возникли. Есть несколько организаций, которые занимаются вопросами определения
параметров землетрясений и сейсмической активности во всем мире. На основании этой
информации можно определить сейсмические характеристики зон с высокой и низкой
сейсмической активностью.
На приведенной здесь схеме показано распределение сейсмических толчков в глобальном
масштабе.
Глобальное распределение землетрясений
На основании этой схемы можно сделать заключение, что землетрясения распространены
по земной поверхности весьма неравномерно. Выделяются четкие границы сейсмических
зон. В середине океанов сейсмические события концентрируются вдоль очень узких
полосок, которые совпадают с местоположением срединно-океанических хребтов. В
стороне от этих зон большая часть дна мирового океана асейсмична.
Наиболее важные из срединно-океанических хребтов следующие: СрединноАтлантический хребет, Центрально-Индийский хребет, который раздваивается на юге и
Восточно-Тихоокеанское поднятие. Восточно-Тихоокеанское поднятие начинается в
Калифорнийском заливе и разделяется на две части у острова Пасхи (Чили); одна часть
идет на юго-запад, а одна к полуострову Тайтао и континентальной части Чили. Как
правило, сейсмическая активность в этих зонах слабая.
Аналогичным образом сконцентрирована сейсмическая активность в структурах,
называемых островными дугами. Наиболее значительные островные дуги расположены
цепочками по периферии Тихого океана. Основные островные дуги: острова Алеутской
дуги, полуостров Камчатка, Курильские острова, Япония, Марианские острова.
Соломоновы острова, острова Новые Гебриды, острова Фиджи, острова ФилиппиныЗондские-Адаманские. В Атлантическом океане мы видим Малые Антильские острова и
Южные Сандвичевы острова. Аналогичные сейсмические цепочки обнаруживаются вдоль
побережья Центральной и Южной Америки. Самые глубокофокусные и сильные по
магнитуде землетрясения регистрируются в этих зонах. Более широкий сейсмический
пояс вдоль южной части Европы, Гималаев и Юго-Восточной Азии представляет собой
более сложную зону, в которой землетрясения происходят не так часто.
Зоны малой сейсмичности (даже нулевой сейсмичности) представлены материковыми
щитами, такими как Канадский шит в восточной части Северной Америки, Бразильский
щит в Южной Америке, а также восточной частью Австралии, Центральной Европой,
Южной Африкой и океаническим ложе вдали от срединно-океанических хребтов.
Точка внутри Земли, где происходит разрыв или относительное перемещение пород,
называется очагом (или гипоцентром) землетрясения. Очаги большинства землетрясений
располагаются в толще Земли, где происходит трение плит друг о друга; место на земной
поверхности непосредственно над гипоцентром называется эпицентром землетрясения.
Если очаг находится на поверхности Земли, то гипоцентр и эпицентр совпадают.
Разрез вдоль Южной Америки
Если очаг расположен на глубине от 0 до 60 километров, землетрясение считается
неглубоким. Если очаг расположен на глубине от 60 до 300 километров, землетрясение
имеет среднюю глубину очага. Если очаг на глубине от 300 до 700 километров, то это
глубокофокусное землетрясение.
Сила землетрясения
Для измерения силы землетрясения используются две шкалы: одна для измерения
интенсивности и другая для измерения магнитуды.
Интенсивность землетрясения - это степень сотрясения грунта на поверхности Земли,
ощущаемого в различных точках зоны воздействия землетрясения. Величина
интенсивности определяется на основании оценки фактических разрушений, воздействия
на предметы, здания и почву, последствий для людей. Значение интенсивности
определяется в соответствии с разработанной шкалой интенсивности, которая может быть
различной в разных странах. Интенсивность часто связывают с величиной скорости
колебания грунта при прохождении сейсмической волны.
В большинстве стран Америки используется Модифицированная шкала интенсивности
землетрясений Меркалли, которая имеет 12 уровней интенсивности (баллов). На
нижеследующих рисунках показаны различные степени интенсивности (баллы).
I
II
Не ощущается никем, за исключением
некоторых людей при благоприятных
условиях.
Ощущается отдельными людьми,
находящимися в состоянии покоя,
особенно на верхних этажах зданий.
IV
III
Ощущается довольно явно в помещении,
особенно на верхних этажах зданий, но
многие люди не воспринимают такие
толчки как землетрясение.
V
Ощущается почти всеми. Бьется посуда,
окна и т.д. Опрокидываются неустойчивые
предметы.
VII
В дневное время ощущается многими
людьми, находящимися в помещении.
Наблюдается легкое дребезжание посуды,
окон, скрип дверей; потрескивание стен;
выплескивается жидкость из открытых
сосудов.
VI
Ощущается всеми. Перемещаются
некоторые тяжелые предметы мебели.
Откалываются куски штукатурки,
разрушаются дымоходы.
VIII
Все испуганы. Много опрокинутой
мебели. Много облетевшей листвы с
деревьев и кустарников. Ощущается
водителями в автомобилях. Смещаются с
места карнизы, кирпичная кладка, плиты и
камни.
IX
Легкое повреждение капитальных зданий.
Большие разрушения ветхих строений.
Разрушаются дымоходы, фабричные
трубы, падают колонны, памятники и
стены.
X
Повреждение и частичное разрушение
всех зданий. Заметны трещины в почве.
Разрывы подземных трубопроводов.
Наблюдаются отдельные оползни.
XI
Разрушаются некоторые крепкие
деревянные постройки. Большинство
кирпичных и каркасных конструкций
разрушены вместе с фундаментом.
XII
Почти все здания разрушены. Разрушены
мосты. Сильно повреждены дамбы,
Разрушено почти все. Предметы
поднимаются в воздух. Почва движется
плотины и набережные. Сильное
искривление железнодорожных рельсов.
волнообразно. Возможно перемещение
больших объемов скальных пород.
Магнитуда землетрясения - это величина, пропорциональная энергии, выделяемой в очаге
землетрясения. Она определяется с помощью прибора, называемого сейсмографом.
Показания прибора (амплитуда и период сейсмических волн) указывают на количество
энергии упругой деформации, выделяемой в процессе землетрясения. Чем больше
амплитуда волны, тем сильнее землетрясение. Шкала магнитуд была разработана
американским сейсмологом Чарльзом Рихтером в 1935 году. В ней используются арабские
цифры. Шкала Рихтера логарифмическая и открытая, т.е. нет ни верхнего, ни нижнего
пределов для магнитуд Рихтера. Каждое увеличение магнитуды на одно целое число
соответствует 30-кратному увеличению количества выделяемой энергии.
Знаете ли Вы?
Многие люди утверждали, что во время землетрясений видели радугу
или свечение в небе. Некоторые ученые предполагают, что
определенные горные породы электризуются в результате сильного
землетрясения. Эти заряды вызывают появление молниеподобных
искр, которые и являются причиной странного свечения в атмосфере.
Сильные землетрясения и афтершоки
Сильнейшие из известных землетрясений произошли в 1964 году возле побережья Аляски
и в 1960 году возле побережья Чили. Эти землетрясения имели балл выше 8,9 по шкале
Рихтера. Подобные землетрясения вызывают огромные разрушения, как видно на
фотографии ниже.
Землетрясение в Мехико, сентябрь 1985 г. (Фото из "Нэшнл Джиографик", май 1986)
Обычно после сильного землетрясения следует серия мелких землетрясений, называемых
афтершоками. Землетрясение 1971 года в Сан-Фернандо, штат Калифорния, США имело
магнитуду 6,6 по шкале Рихтера. В течение последующих трех дней было
зарегистрировано более 1000 афтершоков, последовавших за главным землетрясением.
Некоторые афтершоки имели магнитуду 5,0 по шкале Рихтера.
Нахождение эпицентра с помощью сейсмографов
Как объяснялось в Главе 1, сейсмограф является очень чувствительным прибором,
который измеряет и регистрирует сейсмические волны. Когда сейсмическая волна
вызывает колебание сейсмографа, перо самописца вычерчивает зигзагообразную линию
на вращающемся бумажном барабане. Линии выглядят примерно так, как показано ниже:
Сейсмограф и сейсмограмма
В
связи
с
тем,
что
волны
Р
распространяются быстрее, они первыми
приходят к сейсмографу, а следом за ними
приходят
волны
S.
Волны
L
распространяются по поверхности Земли и
приходят последними. Ученые могут
вычислить расстояние до эпицентра
землетрясения на основе сейсмограмм,
подсчитав разницу во времени прихода
волн Р и волн S на сейсмостанцию. Для
точного
определения
эпицентра
землетрясения потребуются показания трех
сейсмостанций, как видно на схеме справа.
Определение эпицентра
Предположим, ученый определил, что расстояние от станции А до эпицентра
землетрясения составляет 1000 километров. Поэтому эпицентр может быть расположен в
любой точке окружности с радиусом 1000 км и центром в станции А, как показано на
карте. Ученый проводит окружность вокруг станции А на карте. Предположим, ученые на
станции В и станции С тоже изучили сейсмограммы и определили, что расстояние от
станции В до эпицентра составляет 500 км и от станции С до эпицентра 400 км. Ученые
проводят окружности вокруг станций В и С на карте с радиусами, равными определенным
расстояниям от станций до эпицентра землетрясения, как и в предыдущем случае для
станции А. Эпицентр землетрясения располагается в зоне пересечения трех окружностей
на карте
Прогнозирование землетрясений
Землетрясение приближается!
Где и когда произойдет следующее землетрясение? Какова будет сила землетрясения?
Ученые пытаются ответить на эти вопросы.
Люди во всем мире, которые следят за разломами, заметили, что есть определенные
признаки - "предвестники" землетрясений. Накануне сильного землетрясения почва
иногда вспучивается или наклоняется возле разлома. Все возрастающее число мелких
землетрясений в зоне разлома может означать приближение сильного землетрясения.
Очень часто подъем уровня воды в колодце в зоне разлома также является предвестником
землетрясения
На основании этих и многих других признаков ученым иногда удавалось правильно
предсказать приближение сильных землетрясении. Возможно, еще на протяжении Вашей
жизни прогнозы землетрясений станут достаточно надежными и помогут спасти жизнь
многим людям
ЗАНЯТИЯ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭПИЦЕНТРА
ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ
ЦЕЛЬ
Определить эпицентр землетрясения X.
Материалы



Лист чистой бумаги
Компас
Линейка
Методика
1. Сложите лист вчетверо (как показано на
схеме а), затем разверните его; точка
пересечения сгибов является центром
отсчета.
2. Отметьте станции А, В и С на этом
листе. Вначале наметьте точку,
расположенную выше точки отсчета на
2,5 см. Это Станция А. Проведите
линии до Станций В и С, как показано
на схеме а. Вы рисуете карту для
определения эпицентра.
3. Ученые знают скорость
распространения волн Р и S. Они могут
определить расстояние до эпицентра
землетрясения, измерив разницу во
времени прихода волн Р и S на их
станции. Разница во времени прихода
волн следующая:
120 с на Станции А
80 с на Станции В
80 с на Станции С
Используя Таблицу эпицентра b,
определите и запишите расстояние до
эпицентра от каждой станции.
4. Преобразуйте расстояния в сантиметры,
чтобы можно было использовать
данные на Вашей карте. Используйте
масштаб 1 см = 100 км. Каждое
значение соответствует радиусу
окружности в п. 5.
5. На Вашей карте начертите окружность
вокруг Станции А, как показано на
схеме с. Радиус окружности - это
расстояние в см, которое Вы
определили в соответствии с п. 4.
6. Повторите п. 5 для двух других
станций.
7. Местоположение эпицентра Х является
точкой пересечения трех окружностей.
Отметьте эту точку значком X.
Анализ
1. Когда ученым требуется этот метод для определения эпицентра?
2. Где находится очаг землетрясения X?
3. Почему необходимо очертить окружности вокруг каждой станции с радиусом,
соответствующим расстоянию до эпицентра?
4. Можно ли определить приблизительное местоположение эпицентра без
сейсмографа?
3.2. МАГМА И ЛАВА
Как и в случае землетрясения, извержение вулкана означает, что какие-то события
происходят в недрах Земли. Изучите следующие вопросы, пока Вы читаете этот раздел:





Что образуется, когда магма оказывается в ловушке под землей?
В каком месте лава выходит на поверхность земли?
Каковы последствия внедрения лавы на границах плит?
Как можно классифицировать вулканы по их активности?
Как отличаются формы вулканических конусов?
Магма внутри Земли
Породы, которые образуются в результате охлаждения и застывания магмы под землей,
называются интрузивными породами. Вы не можете увидеть интрузивную породу, за
исключением тех случаев, когда в результате каких-либо геологических процессов
скрытая интрузивная порода окажется на поверхности. Например, вода может смыть
верхнюю породу и открыть нижележащую. На схеме ниже показаны сразу пять
интрузивных структур, поэтому Вы можете увидеть формы и относительные размеры
каждой.
Батолит, показанный на схеме, такой большой, что часто неизвестно, где находится его
основание.
Распределение интрузивных и эффузивных пород
Фактически ядром многих горных образований являются батолиты. Шток аналогичен
батолиту, но значительно меньше по размеру. Когда магма пробивает себе путь между
горными породами, она образует пластовые структуры (силл). Лакколит в форме гриба
образуется тогда, когда магма давит на вышележащие пласты породы. Когда магма
прорывается сквозь существующие пласты под углом, образуются дайки.
Лава на поверхности Земли
Когда магма извергается на поверхность земли, она называется лавой. Лава достигает
поверхности через жерла вулканов или через щели в земле. Эти щели называются
трещинами. Эффузивные породы - это затвердевшая лава на земной поверхности.
Лава из больших трещин может затопить большие площади, растекаясь иногда на много
километров.
Лава на границах плит
Большинство экструзивных или эффузивных пород образуется там, где Вы их не можете
увидеть, - на дне океана. Эти породы являются новой корой, рождающейся в зоне
срединно-океанических хребтов. Огромные количества лавы извергаются через трещины
или жерла вулканов в зоне границ раздвига. Иногда вулканы на дне океанов
увеличиваются и поднимаются над поверхностью воды в виде островов.
Много вулканов возникает в зоне границ надвига. На схеме внизу показано, как одна
океаническая плита уходит под другую океаническую плиту. Опускающаяся кора
расплавляется в астеносфере. Образующаяся при этом магма поднимается вверх. Эта
магма образует вулканы на островах, называемых островными дугами. Примерами
островных дуг являются Японские и Курильские острова.
Граница надвига
Вулканы также могут образовываться на суше, где океаническая плита опускается под
материковую плиту. Такой тип границы вызвал образование Каскадных гор в штатах
Вашингтон и Орегон в Соединенных Штатах Америки, а также горной системы Анды в
Южной Америке.
Знаете ли Вы?
Подушечная лава - это тип
лавы, которая охлаждается и
застывает под водой. Она очень
часто встречается возле границ
раздвига.
Странные
округленные
подушечки
горячей лавы с треском
лопаются, шипят, когда они
контактируют
с
холодной
водой океана.
Вулканическая активность
Вулканы различаются как по внешнему виду, так и по характеру активности. Некоторые
вулканы взрываются, извергая при этом пепел и камни, а также пары воды и различные
газы. Этому типу извержения соответствовало извержение горы Сент-Хеленс в
Соединенных Штатах Америки в 1980 году. Другие вулканы могут спокойно изливать
лаву.
Почему некоторые вулканы взрываются? Представьте, что Вы взбалтываете бутылку с
теплой содовой водой. Бутылка может разорваться, выделяя при этом воду и углекислый
газ, который растворен в воде. Газы и водяной пар, которые находятся внутри вулкана под
давлением, тоже могут взорваться. Самым сильным вулканическим взрывом, когда-либо
зарегистрированным в истории человечества, явилось извержение вулкана Кракатау,
вулканического острова в проливе между Явой и Суматрой. В 1883 году взрыв был такой
силы, что его слышали на расстоянии 3200 километров от места взрыва. Большая часть
острова исчезла с лица Земли. Вулканическая пыль окутала всю Землю и находилась в
воздухе еще в течение двух лет после взрыва. Образовавшаяся гигантская морская волна
унесла жизни более 36 000 человек на близлежащих островах.
Очень часто перед извержением вулканы как бы дают предупреждение. Это
предупреждение может быть в виде газов и пара, выделяющихся из вулкана. Местные
землетрясения могут указывать на то, что внутри вулкана поднимается магма. Земля
вокруг вулкана или на самом вулкане вспучивается, и породы наклоняются под большим
углом.
Если извержение вулкана происходило в недалеком прошлом, такой вулкан считается
действующим или активным. Спящий вулкан - это такой, который извергался в прошлом,
но уже не действует в течение многих лет. Потухший вулкан - это такой, извержение
которого не предвидится. Большинство вулканов на Гавайских островах считаются
потухшими.
Знаете ли Вы?
Во многих странах мира
используют горячую воду или
пар, выходящие из Земли, для
нагрева домов или выработки
электричества. Вода в Земле
нагревается под действием
магматической
активности.
Тепловая энергия, исходящая
из недр Земли, называется
геотермальной энергией.
Вулканический конус
Гора, образующаяся в процессе ряда вулканических извержений, называется
вулканическим конусом. Она состоит из лавы, вулканического пепла и пород. Обычно
конус имеет внутренний центральный канал и жерло. Вулканическое вещество
поднимается вверх через жерло. Обычно в самом верху конуса имеется кратер,
чашеподобное углубление. Форма вулкана зависит от характера извержения и типа
вулканического вещества, извергающегося из конуса.
Типы вулканических куполов
Шлаковый или пепловый конус, изображенный выше, образуется, когда при извержении
вылетают в основном камни и пепел, но выделяется мало лавы. В Мексике очень известен
вулкан Парикутин с характерным шлаковым конусом. В 1943 году этот вулкан появился
на кукурузном поле. Через 6 дней он достиг высоты 150 метров! Затем он вырос до 400
метров в высоту и потух. При извержениях невзрывного типа с легко вытекающей лавой
образуются щитовые конуса, показанные на схеме вверху. Вулканические острова Гавайи
с их полого падающими склонами являются типичными щитовыми вулканами.
Чередующиеся извержения с выбросом пыли, пепла и камней с последующим спокойным
излиянием лавы создают конусы смешанного типа, как показано выше.
Вулканические купола образуются при быстром извержении лавы, но такой вязкой, что
она почти не растекается. Поэтому иногда используются термины экструзивный конус
или конус набухания для такого типа вулканов. Как видно на схеме, такие вулканы имеют
пологие склоны и куполообразные вершины. Мон-Пеле - это вулкан куполообразного
типа на острове Мартиника в Карибском море. Сильное извержение его произошло без
какого-либо предупреждения в 1902 году. Огненное облако газа и пепла скатилось вниз по
склону, в результате почти все жители расположенного внизу городка были убиты.
Последствия извержений могут быть очень значительными. Огромные количества
вулканической пыли в воздухе являются причиной красивых восходов и заходов солнца.
Если плотность достаточно высока, вулканическая пыль может изменить погоду.
Увеличенная облачность по причине пыли может вызвать дожди и даже охлаждение.
Плодородные почвы Гавайских островов образовались из вулканического пепла и камней.
Ученые думают, что газы в воздухе и вода океанов образовались в результате извержений
вулканов в прошедшие эпохи.
ЗАНЯТИЯ
ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ И ВУЛКАНЫ
ЦЕЛЬ
Сравнить местоположения землетрясений и вулканов вокруг Тихого океана.
Материалы



Карандаши
Контурная карта Тихого океана и стран, расположенных вокруг него
Глобус или карта мира
Методика
1. Пользуясь глобусом или картой, нанесите на Вашу контурную карту зоны
землетрясений, перечисленные ниже в Таблице а). Обратите внимание, что
названия зон включают названия городов, штатов, островов и стран.
2. На контурной карте пометьте найденные в соответствии с вышеуказанным
пунктом зоны буквой З.
3. Проведите линии от одной буквы З до другой ближайшей буквы З, пока все З не
будут соединены.
4. Используя глобус или карту, найдите местоположения вулканов, перечисленных на
следующей странице. Возможно, Вы не сможете найти сами вулканы, но можно
определить острова, штаты, страны и регионы, где эти вулканы находятся.
5. Пометьте эти местоположения буквой В на Вашей контурной карте.
6. Повторите действия, как в п.3, для всех букв B.
Анализ
1. Опишите полученные фигуры, после соединения всех букв З и В.
2. Какая связь прослеживается между зонами землетрясений и зонами вулканической
активности на Вашей карте?
3. Какая связь прослеживается между зонами землетрясений и вулканической
активности и границами плит, показанными на карте в Главе 2?.
4. В зоне каких границ (из трех известных типов границ) между тектоническими
плитами расположено большинство вулканов и чаще происходят землетрясения?
5. Какие другие особенности Вы заметили рядом с зоной вулканов на Вашей карте?
6. Как Вы можете объяснить термин "Огненное кольцо", которое используется для
зон вокруг Тихого океана?
Таблица (а)
Зоны частых землетрясений
Вулканы
Акапулько, Мексика
Такора, Чили
Алеутские острова
Мисти, Перу
Анкоридж, Аляска
г.Сент-Хеленс, США
Консепсьон, Чили
Осорно, Чили
Коста-Рика
Парикутин, Мексика
Эквадор
Погромный, Алеутские острова
Острова Фиджи
Санга, Эквадор
Лос-Анжелес, шт.Калифорния, США Ст. Мария, Гватемала
Новая Гвинея
Руапеху, Новая Зеландия
Никарагуа
Тааль, Филиппины
Новая Зеландия
горы Врангеля, Аляска
Портленд, шт. Орегон, США
сопка Корякская, Тихоокеанское побережье
России
Сан-Франциско, шт. Калифорния,
США
Сантьяго, Чили
Йокохама, Япония
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА
Извержения и продукты извержения
Отрывок из доклада "Перед угрозой геологических и гидрологических стихийных
бедствий". Геологическая служба США, доклад 1240-В.
Вулканические извержения в общих чертах можно классифицировать как невзрывные и
взрывные. Невзрывные извержения обычно вызываются магмой (расплавленной породой),
богатой железом и магнием Она относительно жидкая и легко пропускает газы через себя.
Потоки лавы, наиболее часто встречающиеся на острове Гавайи, являются наиболее
характерным продуктом невзрывных извержений. Наоборот, взрывные извержения очень
сильные и вызываются магмой, богатой кремнием, которая не такая жидкая; эти
извержения характерны для вулканов вулканической цепи Аляски. В процессе взрывных
извержений выделяются большие количества обломочного материала в форме
вулканического пепла, пирокластических потоков и грязевых потоков, которые стекают
по склонам вулкана.
Тефра - один из продуктов извержения. Под этим термином понимаются обломки пород
всех размеров, извергаемые в воздух над вулканом, часто в виде вертикальной колонны,
которая достигает верхнего слоя стратосферы. Большие куски породы обычно вновь
падают на вулкан или вблизи него. Небольшие фрагменты переносятся ветром и падают
на расстоянии от вулкана. Это расстояние зависит от размера и плотности частиц, высоты
извержения и скорости ветра. Извержение большого количества тефры приводит к
образованию
значительного
слоя
пепла.
Пространственное
распределение
накапливающегося пепла имеет наибольшую толщину прямо с подветренной стороны
вулкана и истончается с удалением от вулкана. Тефра может быть опасной для жизни и
принести большие разрушения на значительных расстояниях от вулкана из-за образования
покрывала на поверхности земли и загрязнения атмосферы абразивными частицами и
коррелирующими кислотами. Недалеко от вулкана люди могут получить травмы или
погибнуть, вдыхая воздух, насыщенный тефрой: ущерб имуществу причиняется
вследствие веса тефры и ее абразивного и задымляющего воздействия.
Горячие обломки и газы могут выбрасываться по боковой траектории от взрывающегося
вулкана и быть исключительно опасными Взрывы через побочные или паразитические
кратеры, как они называются, обычно вызывают незначительные отложения, не более 1 2 м у жерла побочного канала. Толщина отложений быстро уменьшается по мере
удаления от источника. Обычно они не простираются далее нескольких километров от
жерла, но иногда могут достигать и 25 километров. Побочные взрывы опасны для людей в
основном из-за своей высокой температуры, каменистых обломков и скорости выброса,
которая не позволяет убежать от опасности или спрятаться в надежном месте Ущерб
строениям наносится в основном в результате ударов и высокой скорости "ветра" Взрывы
через побочные кратеры могут вызывать пирокластические потоки, стекающие вниз по
склонам. Воздействие аналогично потокам из основного жерла вулкана.
Пирокластические потоки - это массы горячих сухих обломков породы, которые
движутся, как жидкость. Их подвижность объясняется горячим воздухом и другими
газами, смешанными с обломками. Они часто образуются, когда большие массы горячих
обломков породы извергаются на склоны вулкана. Пирокластические потоки могут
двигаться вниз по склону со скоростями до 160 километров в час и стремятся заполнить
днища долин. Тучи горячей пыли обычно поднимаются над основным руслом этого
потока и могут покрыть близлежащие районы, особенно с подветренной стороны. Из-за
высокой подвижности пирокластические потоки могут распространяться на расстояние до
25 или более километров от вулкана. Основной ущерб пирокластические потоки наносят в
результате быстрого движения основного потока горячих обломков породы, которые
сжигают все на своем пути и покрывают обломками, а также сопутствующих туч горячего
пепла и газа, которые распространяются на значительные расстояния от основного потока
и могут вызвать удушье и ожоги легких и кожи
Грязевые потоки - это массы обломков горных пород, пропитанные водой и движущиеся
вниз по склонам примерно так, как движется жидкий бетон. Обломки в основном
включают массу сыпучего материала, который отложился на склонах вулкана в результате
взрывных извержений: вода может появиться в результате дождя, таяния снега, из озера в
кратере или из озера или водоема, расположенного недалеко от вулкана. Скорость
грязевого потока зависит в основном от его текучести и крутизны склонов, иногда они
продвигаются вниз по долинам на расстояния до 80 км или более со скоростью,
превышающей 35 км/час. Грязевые потоки могут распространяться на большие
расстояния, чем пирокластические потоки, иногда до 90 км от своего источника. Основная
угроза человеку заключается в том, что поток может его накрыть. Сооружения тоже могут
быть накрыты или снесены под действием мошной силы грязевого потока. Потоки лавы
обычно вытекают спокойно, хотя им часто предшествует эксплозивная вулканическая
деятельность. Потоки лавы обычно появляются только после того, как извержение уже
продолжалось несколько часов, дней или даже недель, а не сразу после начала
извержения. Фронт лавы движется с еле заметной скоростью, иногда достигая скорости
пешехода. Потоки лавы обычно не представляют прямой опасности для человека, но они
полностью разрушают ту зону, которую покрывают. Потоки лавы в заснеженных районах
могут вызвать таяние снега, наводнения и вторичные грязевые потоки; потоки лавы на
участках с растительностью могут вызвать пожары. На крупных вулканах с центральным
жерлом потоки лавы обычно короткие; поэтому опасные зоны с точки зрения потоков
лавы включают только склоны вулкана и ближайшие 2-3 километра близлежащих долин и
котловин.
Опасные зоны с точки зрения затопления могут находиться на значительных расстояниях
в долинах. Ущерб от вулканических извержений можно уменьшить несколькими
способами:
1. использование знаний о предыдущих извержениях этого вулкана с тем, чтобы
определить возможные характеристики извержений в будущем: их масштабы,
местоположения, интенсивность, последствия, а также для того, чтобы определить
зоны высокой опасности;
2. создание систем мониторинга для прогнозирования будущих извержений и
своевременного оповещения об опасности;
3. подготовка на случай стихийных бедствий и эвакуация в чрезвычайных ситуациях;
4. проведение защитных мероприятий;
5. оценка рисков и планирование использования земельных ресурсов;
6. страхование и
7. оказание помощи и восстановительные работы.
ВЫВОДЫ









Большинство землетрясений является результатом перемещения горных пород в
зоне разлома.
Большинство землетрясений происходит возле границ плит.
Магнитуды по шкале Рихтера означают силу землетрясения.
Волны Р, волны S и волны L уносят энергию от очага землетрясения.
Сейсмографы обнаруживают и регистрируют сейсмические волны.
Горные породы образуются в недрах и на поверхности Земли вследствие
вулканической деятельности.
Большая часть вулканической активности на поверхности Земли происходит возле
границ плит.
Вулкан называется действующим (активным), спящим или потухшим в
зависимости от изменения во времени характера его деятельности.
Шлаковый конус, щитовой конус, конус смешанного типа и вулканический купол это все различные типы вулканов.
ВОПРОСЫ/ ЗАДАЧИ
Что является причиной землетрясения в центре плиты?
Объясните, что подразумевается под землетрясением с глубоким очагом залегания?
Почему ученые считают, что внешнее ядро Земли жидкое?
В чем причина появления вулканов на островных дугах?
Перечислите четыре признака, которые могут помочь ученым прогнозировать
землетрясения.
6. Как Вы можете объяснить, что разлом выделяет энергию?
7. Где происходит большинство землетрясений с глубоким очагом залегания?
8. Какому увеличению энергии соответствует увеличение магнитуды по шкале
Рихтера на единицу?
9. Где происходили наиболее сильные из известных землетрясений?
10. Какие две сейсмические волны проникают через всю Землю?
11. Почему ученым необходимо знать показания трех различных сейсмографов,чтобы
определить местоположение землетрясения?
12. Что может означать уменьшение скорости распространения волн Р?
13. Что такое батолит?
14. Что такое трещина в земной коре?
15. Как образуется островная дуга?
16. Что такое потухший вулкан?
17. Какой тип вулканов не имеет крутых склонов?
1.
2.
3.
4.
5.
ГЛАВА 4
Земля, как бронтозавр, покрыта мощными блоками твердой породы, которые
перемещаются по более плотному материалу мантии. Эти плиты постоянно разрушаются
и рождаются заново в процессе "тектонической деятельности", о которой говорилось в
Главе 2. Нигде эти процессы так не заметны, как вдоль пояса частых землетрясений и
вулканических извержений, который окаймляет Тихий океан.
Эти землетрясения, являющиеся следствием более мощных сил, формирующих и
преобразующих планету Земля, в свою очередь порождают разрушительное океаническое
явление - мощные волны Тихого океана.
Каждый остров и поселение на побережье Тихого океана уязвимы и могут пострадать от
прихода этих огромных волн.
Некоторые люди называют их "приливной волной", название не совсем правильное, хотя
часто используется. Эти большие волны не имеют никакого отношения к приливу.
Японцы, острова которых в течение жизни многих поколений страдали от воздействия
этого разрушительного явления, дали этой волне имя, которое теперь используется
повсеместно: цунами (по слогам: цу-на-ми).
ЦЕЛИ ГЛАВЫ
Дать описание волн цунами.
Объяснить происхождение названия этого явления.
Объяснить механизм образования.
Описать превращения цунами в процессе распространения, по океану от
источника.
5. Рассказать о воздействии цунами на побережье.
1.
2.
3.
4.
6. Дать описание системы предупреждения о цунами.
4.1. ЧТО ТАКОЕ ЦУНАМИ?
В отличие от преувеличенных и вымышленных историй о цунами, цунами - это НЕ ОДНА
чудовищная стена воды, которая непонятным образом возникает ниоткуда и накрывает
корабли и прибрежные города. Это одно из наиболее мощных природных явлений - ряд
морских волн, способных пересечь весь океан со скоростями до 900 километров в час.
В море волны цунами не превышают по высоте 60 см - их даже трудно определить с
корабля или самолета. Но их длина иногда больше 160 км, значительно больше глубины
воды, в которой они распространяются.
Не существует типичного цунами. Все цунами различны. Однако все цунами
характеризуются большим запасом энергии, которую они несут, даже в сравнении с
самыми мощными волнами, образующимися под действием ветра.
Цунами "чувствует дно" даже в самом глубоком океане; кажется, эта едва заметная
последовательность волн представляет движение всего вертикального столба воды в
океане в тех местах, где проходит цунами.
Когда цунами достигает мелководья на своем пути, скорость волн уменьшается, но высота
волн растет, как показано на схеме ниже.
Трансформация волны цунами
Появлению волн цунами часто предшествует постепенное отступление воды от берега в
том случае, когда перед первым гребнем волны идет впадина или подошва волны, или
повышение уровня воды примерно до половины амплитуды последующего отступления.
Так природа предупреждает о приближении более сильных волн цунами. Это
предупреждение следует принимать всерьез, так как волны цунами могут обрушиться с
высотой гребня более 30 метров и иметь разрушительные последствия.
Знаете ли Вы?
Цунами - это японское слово. Произносится
"цу-на-ми". Разделите это слово на две части:
"цу" означает гавань, "нами" означает волна.
Японские ученые первыми начали проводить
специальные исследования явления цунами.
Восточное побережье Японии более всего в
мире страдает от действия цунами, может
быть потому японское слово было выбрано
для обозначения этого явления повсеместно.
Другие менее используемые слова для цунами
в других языках следующие:








flutwellen (немецкое)
vloedgolven (датское)
хай-и (китайское)
maremoto (испанское)
raz de marйe (французское)
vagues sismigues (французское)
tidal waves (английское)
Seismic sea waves (английское)
4.2 ЧЕМ ВЫЗЫВАЕТСЯ ЦУНАМИ?
Природные возмущения, такие как землетрясения, извержения вулканов и оползни или
обвалы скальных массивов на побережьях могут явиться причиной возникновения
цунами. Возмущения техногенного характера, т.е. вызываемые деятельностью человека,
как, например, подводные атомные взрывы в 1946 году, тоже могут вызвать мощные
волны; но наиболее частой причиной появления цунами следует, безусловно, считать
землетрясения.
Цунами, вызываемое вулканами
Расположение острова Кракатау
В 1883 году в результате серии вулканических
извержений вулкана Кракатау в Индонезии
образовались мощные волны цунами. Налетев на
острова Ява и Суматра, эти волны смыли более
5000 лодок и просто смели много мелких островов.
Волны высотой с 12-этажный дом снесли с лица
земли около 300 деревень и вызвали гибель более
36 000 людей. Ученые полагают, что сейсмические
волны прошли два или три раза вокруг Земли.
Эволюция острова Кракатау во
время извержения в 1883 году
Цунами, вызываемое оползнем/обвалом
В 1958 году в заливе Литуйя на Аляске произошел обвал, и около 81 миллиона тонн льда
и твердой породы обрушилось в море. Обвал был следствием землетрясения. После
обвала образовалось цунами, которое с большой скоростью распространилось по заливу.
Волны достигали поразительной высоты 350 - 500 метров (это самая большая высота волн
из всех зарегистрированных в истории цунами). Эти волны вырвали с корнем все деревья
и кустарники на склонах. На удивление, при этом были убиты только два рыбака.
Положение залива Литуйя
Залив Литуйя
Цунами, вызываемое землетрясениями
Самое разрушительное цунами в наше
время было отмечено на побережье Чили
в результате землетрясения 22 мая 1960
года. Невозможно подробно перечислить
все разрушения и количество смертей,
причиненных
этим
цунами
вдоль
побережья Чили, однако все поселения
между широтой 36S и 44S были
полностью или частично разрушены в
результате цунами и землетрясения.
В Чили землетрясение и последовавшее
за ним цунами привели к тому, что
погибли 2000 человек, 3000 были ранены,
два миллиона остались без крова, а
причиненный ущерб составил 550 млн.
долларов США. В результате этого же
цунами погибли 61 человек на Гавайях,
20 на Филиппинах, 3 в Окинаве и более
100 человек в Японии. Оцененный ущерб
в долларах США составил 50 млн. в
Японии, 24 млн. на Гавайях и 1 млн. на
побережье США.
Высота волн изменялась в пределах от 13
метров на островах Питкэрн, 12 метров в
городе Хило на о. Гавайи и 7 метров в
нескольких точках Японии до небольших
значений в других местах.
Зона, подвергшаяся воздействию цунами 22 мая 1960
года
4.3. ГЕНЕРАЦИЯ ЦУНАМИ
В настоящее время считается, что цунами образуются во время резкого вертикального
движения горных пород вдоль разлома при сильном землетрясении, как показано на
схеме.
Образование цунами при вертикальном движении океанического дна
Во время подводных землетрясений механизм генерации волн цунами следующий: когда
происходит землетрясение, имеет место значительное перемещение океанической коры;
может произойти резкое повышение или понижение дна океана; если это происходит,
поверхность моря над зоной деформации океанического дна также подвержена
аналогичной деформации, но если деформация океанического дна постоянна, деформация
поверхности не является постоянной.
Хотя землетрясения, которые происходят вдоль горизонтальных разломов, иногда
вызывают цунами, они обычно имеют локальный характер и не распространяются на
большие расстояния. Некоторые ученые заметили, что крупные землетрясения вдоль
горизонтальных разломов возле побережья Аляски и Британской Колумбии вызывали
цунами, зона действия которых простиралась не более 100 километров.
Как указывалось ранее, цунами обычно происходят после сильных землетрясений с
небольшой глубиной очага залегания под океанами. Однако было отмечено несколько
случаев образования цунами под действием землетрясений, которые происходили на
суше. Поэтому можно сделать вывод, что цунами могут образоваться или из-за изменений
морского дна (образования разломов), или под действием сейсмических поверхностных
волн, проходящих через неглубокий континентальный шельф. Длиннопериодные
поверхностные волны (так называемые волны Рэлея) имеют вертикальную составляющую
и передают значительную часть энергии землетрясений. Возвращение уровня моря к
нормальному вызывает образование серии волн, распространяющихся во всех
направлениях от первоначальной зоны деформации.
4.4. РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЦУНАМИ
Скорость распространения волн цунами зависит от глубины воды. Если глубина воды
уменьшается, скорость цунами также уменьшается. В средней части Тихого океана, где
глубина воды достигает 4,5 км, волны цунами могут распространяться со скоростью более
800 километров в час.
Следует рассмотреть несколько общих концепций о рефракции и дифракции волн. Эти
явления имеют важное значение для понимания механизма распространения цунами.
Рефракция волн
Вообразите бегущие волны с длиной волны значительно превышающей глубину воды в
том месте, где они проходят. Они называются волнами на мелкой воде или длинными
волнами. Так как волны длинные, различные части волны могут оказаться над различной
глубиной (особенно возле побережий) в данный момент времени.
В связи с тем, что скорость длинной волны зависит от глубины, различные части волны
распространяются с различными скоростями, вызывая искривление волн. Это называется
рефракцией.
Примеры рефракции волн цунами
Дифракция волн
Дифракция - это хорошо известное явление, особенно в оптике и акустике. Это явление
можно грубо считать искривлением волн вокруг объектов. Именно такое движение
позволяет волнам проходить через препятствия в гавани, так как энергия переносится
поперечно по отношению к гребню волны, как показано на схеме ниже. Такое
искривление (которое довольно сложно объяснить) имеет значительно меньший масштаб,
чем рефракция, о которой говорилось выше и которая является простой реакцией на
изменения скорости.
Примеры дифракции волн
Цунами удаленного происхождения
Когда цунами распространяются на большие расстояния через океаны, необходимо
принимать во внимание сферичность Земли, чтобы определить воздействие цунами на
удаленные побережья. Волны, которые расходятся в разные стороны возле источника
образования, могут вновь сойтись в точке на противоположном конце океана. Примером
этого явилось цунами 1960 года с источником на побережье Чили в точке 39,5 южной
широты (S) и 74,5 западной долготы (W). Побережье Японии располагается между 30 и 45
градусами северной широты (N) и 135 и 140 градусами восточной долготы (Е), что
составляет разницу в 145 и 150 градусов по долготе от зоны источника. В результате
схождения (конвергенции) непреломленных лучей волн на побережье Японии произошли
сильные разрушения и погибло много людей. На схеме на следующей странице
проиллюстрировано схождение лучей волн из-за сферичности Земли.
Следует помнить, что кроме указанного эффекта лучи волн цунами также отклоняются от
своего естественного пути вдоль максимальных окружностей из-за рефракции лучей под
воздействием разницы в глубине мест, стремясь к более глубоким местам. Влияние такой
рефракции на волны цунами удаленного происхождения приводит к тому, что не всегда
волны цунами сходятся в одном месте на противоположном конце океана.
Конвергенция (схождение) лучей волн цунами при землетрясении 1960 года в Чили
Есть и другой механизм рефракции волн на воде, даже при больших глубинах и в
отсутствии топографических неровностей. Было доказано, что течения, направленные под
углом к волнам, могут изменить их направление распространения и повлиять на длину
волны.
Когда цунами приближается к побережью, волны видоизменяются под действием
различных характеристик прибрежного и берегового рельефа. Подводные гряды и рифы,
континентальный шельф, очертания мысов и заливов, крутизна береговой полосы могут
изменить период волны и высоту волны, вызвать резонанс волн, отражение энергии волн
и/или преобразовать волны в приливной вал (бор), который обрушивается на берег.
Океанические хребты очень мало защищают побережье. Хотя небольшое количество
энергии цунами может отразиться от подводного хребта, большая часть энергии
переносится через хребет к береговой линии. Цунами 1960 года, образовавшееся вдоль
побережья Чили, является характерным примером этого. Волны этого цунами имели
большую высоту вдоль всего побережья Японии, включая острова Сикоку и Кюсю,
которые располагаются за хребтом Южного Хонсю.
Рефракция волн под действием течения
Локальные цунами
Когда возникает цунами местного происхождения, оно воздействует на береговую линию
сразу же после события, которое вызвало цунами (землетрясение, подводное извержение
вулкана или обвал). Иногда отмечались случаи прихода цунами на ближайшее побережье
через 2 минуты после момента его образования.
По этой причине система предупреждения о цунами в этом случае бесполезна, и не
следует ожидать рекомендаций от компетентных органов в отношении того, как вести
себя и что делать в случае таких цунами. Малая эффективность систем предупреждения о
цунами объясняется еще и тем, что при землетрясении могут отказать системы связи и
другие инфраструктуры. Поэтому очень важно выработать правильный план действий на
случай цунами.
4.5. ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ПОБЕРЕЖЬЕ
Воздействие цунами на побережье в основном зависит от рельефа морского дна и суши в
данном месте, а также направления прихода волн.
Высота волны
Высота волны также зависит от самого строения побережья. Например в клинообразных
бухтах, где создается эффект воронки, высота волн увеличивается. С другой стороны,
мелководье или песчаный бар на дне недалеко от берега может уменьшить высоту волны.
Этим объясняется различная высота волн цунами в разных местах на одном и том же
побережье.
Накат цунами на берег
При приближении волн цунами к берегу высота уровня воды может увеличиться до 30
метров и более в отдельных исключительных случаях. Увеличение уровня до 10 метров
случается довольно часто. Это вертикальное увеличение высоты уровня воды называется
высотой наката цунами.
Высота цунами будет изменяться в различных точках побережья. Изменения в высоте
цунами и топографических характеристиках береговой линии вызывает изменение
характеристик наката цунами в разных точках береговой линии.
Пример такой большой разницы в особенностях наката цунами приводят некоторые
ученые: на острове Кауаи, Гавайи на западном склоне залива наблюдалось постепенное
повышение уровня воды, в то время как всего в одной миле к востоку волны неистово
налетели на берег, уничтожив рощи деревьев и разрушив много домов.
Следует отметить, что изменяются и характеристики отдельных волн, когда они приходят
на одно и то же побережье. Ученые приводят примеры из истории Гавайских островов,
когда первые волны были такими плавными, что человек мог спокойно идти по грудь в
воде навстречу приходящим волнам. Позднее волны стали такими сильными, что они
разрушили много домов и выбросили обломки к лесу на расстояние 150 метров от берега.
Последствия цунами
Разрушения, вызываемые цунами, происходят в основном из-за удара волн, в результате
затопления, размыва фундаментов зданий, мостов и дорог. Разрушения увеличиваются изза плавающих обломков, лодок, машин, которые с силой ударяют в здания. Сильные
течения, которые иногда наблюдаются во время цунами, вызывают дополнительные
разрушения из-за того, что обрывают боны, срывают с якорей лодки и баржи.
Дополнительные разрушения могут произвести пожары из-за разлива нефтепродуктов в
результате цунами; могут также иметь место загрязнения в результате нарушений
системы канализации и смыва химических веществ.
4.6. ЗАЩИТА ОТ ЦУНАМИ
Невозможно полностью защитить какой-либо берег от разрушительной силы цунами. Во
многих странах пытались строить молы и волноломы, дамбы и другие сооружения с
целью ослабить силу воздействия цунами и уменьшить высоту волн. В Японии инженеры
построили широкие набережные для зашиты портов и волноломы перед входами в гавани,
чтобы сузить эти входы и отвести или уменьшить энергию мощных волн.
Волнолом для защиты низко расположенных побережий
Но ни один тип защитных сооружений не смог предоставить стопроцентную защиту низко
расположенных побережий. Фактически барьеры иногда могут только усилить
разрушения, если волны цунами пробьют брешь в них, с силой бросая на дома и другие
сооружения куски бетона, как снаряды.
В некоторых случаях деревья могут предоставить защиту от волн цунами. Рощи деревьев
сами по себе или в дополнение к береговым защитным сооружениям могут гасить
энергию цунами и уменьшить высоту волн цунами.
4.7. СИСТЕМА ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ О ЦУНАМИ
ЦЕЛИ
Основной целью Системы предупреждения о цунами в Тихоокеанском регионе является
выявление и привязка зон сильных землетрясений в Тихоокеанском регионе, определение,
являлись ли они причиной образования цунами в прошлом, и предоставление
своевременной и эффективной информации и предупреждение населения Тихоокеанского
региона с целью уменьшить опасности, связанные с цунами, особенно с точки зрения
жизни и благополучия человека. Для достижения этой цели Система предупреждения о
цунами непрерывно следит за сейсмической обстановкой и уровнем поверхности океана в
Тихоокеанском регионе.
Описание
Система предупреждения о цунами - это международная программа, требующая участия
многих служб, которые занимаются вопросами сейсмичности, приливных явлений, связи
и распространения информации из различных стран Тихоокеанского региона.
Административно страны-участницы объединены в рамках Международной
океанографической комиссии как члены Международной координационной группы по
Системе предупреждения о цунами в Тихоокеанском регионе (ICG/ITSU). По просьбе
Международной океанографической комиссии был создан Международный центр
информации о цунами, который выполняет многочисленные задачи в поддержку
участников ICG/ITSU и с целью уменьшить риск, связанный с цунами в Тихоокеанском
регионе. Тихоокеанский центр предупреждения о цунами (ТЦПЦ) является оперативным
центром Системы предупреждения о цунами в Тихоокеанском регионе.
Центр предупреждения о цунами в Тихоокеанском регионе (PTWC = ТЦПЦ) собирает и
производит оценку данных, предоставляемых странами-участницами, и издает
соответствующие информационные бюллетени для всех участников о сильных
землетрясениях и возможной или подтвержденной вероятности образования цунами.
Сейсмические станции и станции наблюдения за приливами Системы предупреждения о
цунами в Тихоокеанском регионе
Режим функционирования
Функционирование Системы начинается с момента определения любой сейсмической
станцией одной из стран-участниц землетрясения такой силы, что срабатывает устройство
сигнала тревоги, установленное на данной станции. Сотрудники станции немедленно
интерпретируют полученные сейсмограммы и посылают информацию в ТЦПЦ. После
получения данных от одной из сейсмических станций страны-участницы или после
срабатывания сигнального устройства в самом ТЦПЦ, центр посылает запросы на
предоставление данных от других станций Системы.
Когда в ТЦПЦ получат достаточно данных для определения координат эпицентра
землетрясения и его магнитуды, принимается решение в отношении дальнейших
действий. Если землетрясение достаточно сильное и способно вызвать цунами, ТЦПЦ
посылает запросы на станции наблюдения за приливами стран-участниц, расположенных
ближе к эпицентру, чтобы они проводили контроль показаний с целью выявления цунами.
Издаются Бюллетени предупреждения/наблюдения за цунами для организаций,
занимающихся распространением информации, по всем землетрясениям магнитудой
более 7,5 (более 7,0 для региона Алеутских островов) с целью оповещения
общественности о возможности образования цунами и необходимости принятия мер
безопасности. Оцениваются данные, полученные от станций наблюдения за приливами;
если они показывают, что образовалось цунами, опасное для части или всего населения
Тихоокеанского региона. Бюллетень предупреждения/наблюдения за цунами расширяется
или обновляется как Предупреждение для всего Тихоокеанского региона.
Соответствующие организации затем проводят эвакуацию людей из опасных областей по
заранее разработанным схемам. Если станции наблюдения за приливами показывают
образование не представляющего опасности цунами (или отсутствие цунами), ТЦПЦ
аннулирует содержание ранее разосланного Бюллетеня предупреждения/наблюдения за
цунами.
Самописцы уровня моря
В некоторых областях Тихоокеанского бассейна функционируют национальные и
региональные системы предупреждения о цунами, которые предоставляют своевременное
и эффективное предупреждение о цунами для населения. Для населения прибрежных
районов, где возможно зарождение цунами, особенно важна быстрота оповещения и
передачи данных о цунами. Учитывая время, необходимое для сбора и оценки
сейсмических данных и данных о приливных явлениях, ТЦПЦ не может вовремя
предупредить о цунами население тех областей, где цунами образуются в местных водах.
С целью принятия хоть каких-то мер безопасности в первый час после образования
цунами в данном регионе в некоторых странах были созданы национальные и
региональные системы предупреждения о цунами. Региональные системы
предупреждения способны выдать сигнал тревоги в самое кратчайшее время и
предупредить население, проживающее недалеко от эпицентра землетрясения, о
возможном цунами на основании лишь данных о землетрясении, не ожидая информации о
возможном образовании цунами.
Для эффективного функционирования эти региональные системы, как правило, имеют
информацию от ряда сейсмических станций и станций наблюдения за приливами. Эти
данные передаются моментально по телеметрической связи в центральный штаб. Местные
очаги землетрясения располагаются обычно в 15 минутах или даже менее, поэтому
предупреждение на основе сейсмических данных немедленно передается населению
области. В связи с тем, что предупреждения выдаются лишь на основе сейсмологических
данных, можно предположить, что иногда эти предупреждения не подтверждаются
образованием цунами. Но так как эти предупреждения, сделанные очень быстро,
действуют только для ограниченной области, это приемлемо, так как достигается более
высокий уровень защищенности людей.
Наиболее сложные государственные системы предупреждения созданы во Франции,
Японии, России и США. В случае с Соединенными Штатами Америки Центр РТWС и
Центр предупреждения о цунами на Аляске (АТWС) являются Государственными
центрами оповещения о цунами для США и предоставляют все услуги по
предупреждению о цунами, которые могут иметь государственный интерес для США.
Кроме того. Центр РТWС (ТЦПЦ) выполняет роль Регионального центра оповещения о
цунами на Гавайях в отношении цунами, образующихся в зоне Гавайских островов.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА
Два примера цунами из прошлого
(Отрывок из ежемесячника "Дискавер", август 1983 г.)
Возможно, самый катастрофический случай цунами в истории человечества произошел в
глубокой древности и дошел до нас в виде мифов. Это произошло приблизительно в 1450
году до новой эры на острове Тера к юго-востоку от Греции. На этом острове процветал
величественный город Минойской цивилизации до того дня, когда произошло извержение
вулкана на острове Тера. В результате извержения большая часть острова взлетела на
воздух. За землетрясением последовали гигантские волны и, как полагают некоторые
ученые, это нашло отражение в предании об исходе Моисея из Египта сквозь
расступившиеся воды Красного моря, а гибель острова Тера, возможно, явилась реальной
основой мифа о гибели Атлантиды, позднее пересказанного древнегреческим философом
Платоном.
Гигантские волны цунами последовали за катастрофическим землетрясением в Лиссабоне,
Испания, 1 ноября 1755 года. Очаг землетрясения, очевидно, находился на дне океана к
западу от Лиссабона. В результате огромных волн и землетрясения погибли не менее 60
000 человек, многие из которых находились на богослужении в храмах по случаю Дня
всех святых. Эта трагедия вызвала многочисленные дискуссии среди богословов по
поводу провидения божьего, что натолкнуло Руссо на мысль, что людям лучше
находиться вне зданий, и послужило основой для незабываемого эпизода в философской
повести "Кандид, или оптимизм" Вольтера.
Верхом на волне прилива
Контр-адмирал ВМС США Л Дж Биллингс
(Отрывок из журнала "Нэшнл джиографик", январь 1915 г.)
Данная статья преследует цель познакомить читателей с незабываемым эпизодом,
связанным с одним землетрясением, происшедшим сравнительно недавно, во время
которого военный корабль США был снесен на гребне волны цунами на расстояние 5
миль вдоль побережья и выброшен совершенно невредимым на сушу на 2 мили от берега
в 100 футах от горной системы Анды в Южной Америке.
В 1868 году меня назначили служить на корабль ВМС США "Уотери", выполнявший в то
время задание в южных водах Тихого океана. Это был один из типов кораблей,
построенных в конце Гражданской войны в США для плавания вверх по узким
извилистым южным рекам. Этот корабль называли "двойной плоскодонкой", потому что
на каждом конце его было по рулю, и он имел совершенно плоское дно: такая
конструкция, хотя и не улучшала мореходные качества, позволяла иметь на борту
артиллерийскую батарею и большую команду а, в конечном итоге, спасла наши жизни во
время катастрофы, которую нам вскоре пришлось пережить.
В августе 1868 года мы спокойно стояли на якоре недалеко от прелестного перуанского
(теперь чилийского) городка Арика; ранее мы отбуксировали старое американское судно
"Фредония" с провиантом, что было необходимо для борьбы с опасностью желтой
лихорадки, а затем покинули город Кальяо и Лиму. А 8 августа 1868 года как гром среди
ясного неба на нас обрушилось ужасное бедствие, которое принесло всем нам много
страданий и вызвало большие разрушения. Около 4 часов пополудни я сидел в каюте с
нашим командиром: внезапно мы были напуганы страшным сотрясением корабля - как
будто отдавали якорь. Зная, что этого не могло быть, мы выбежали на палубу. Когда мы
посмотрели в направлении берега, наше внимание тотчас же привлекла огромная туча
пыли, быстро приближающаяся с юго-востока, а ужасающий грохот все нарастал, и перед
нашим изумленным взором раскачивались холмы, а земля колебалась и раскачивалась как
волны в штормовом море.
Туча окутала город Арику. В тот же момент через непроницаемую пелену раздались
крики о помощи, грохот падающих домов и тысячи звуков катастрофического бедствия: а
в это время корабль раскачивало, как будто его схватила в железные тиски огромная рука.
Затем туча исчезла. Когда пыль медленно осела, мы протерли глаза и посмотрели на берег
раз и еще раз, думая, что наши глаза нас подводят: там, где еще несколько минут назад
был счастливый процветающий город, полный жизни и энергии, мы увидели всего лишь
груду разбросанных развалин; едва ли остался стоять хоть один дом; не было ни одного не
разрушенного дома; улицы были завалены обломками, через которые отчаянно
пробирались легко раненные, а другие несчастные жертвы оказались погребены под
руинами своих некогда счастливых домов; а в это время стоны, плач и крики о помощи
сотрясали воздух.
Над всем этим ужасом безжалостно сияло яркое солнце на безоблачном небе; морские
волны катились к берегу с таким же постоянством, как и раньше. Как долго это
продолжалось? Никто не обратил внимание на время. Еще были свежи в памяти
воспоминания о приливной волне, последовавшей за землетрясением в Санта-Круз и
посадившей на мель посреди улицы один из самых величественных сторожевых кораблей
"Мононгахела", поэтому мы с тревогой всматривались в море в поисках любого
необычного явления, предвещающего приближение этого ужасного сопутствующего
явления; но все было так же спокойно и безмятежно, как и раньше. Однако наш
предусмотрительный командир отдал необходимые приказания, чтобы подготовиться к
худшему. Были опушены дополнительные якоря, тюки задраены, орудия закреплены,
леерные устройства, эти спасательные канаты, были закреплены по всей длине корабля, и
в течение нескольких минут все пришло в организованное движение, которое обычно
царит на военном корабле с хорошей дисциплиной при подготовке к боевым действиям.
Когда рук много, работа спорится; и через несколько мгновений мы подготовились к
любым чрезвычайным обстоятельствам
Снова взглянув в сторону берега, мы увидели, что уцелевшие люди заполнили побережье
и толпились на небольшом пирсе, обращаясь к морякам и умоляя их помочь вытащить их
близких из-под завалов и перенести их на кажущиеся безопасными суда; так спокойно
стоящими на якорях. Мы больше не могли оставаться безучастными свидетелями, и был
отдан приказ подготовить группу из 40 матросов для высадки на берег вместе с лопатами
и другим необходимым инвентарем. Легкая быстроходная шлюпка с двумя рядами весел и
командой из 13 человек сразу же отплыла в направлении берега. Достигнув берега,
команда высадилась, а в шлюпке, как обычно, остался только один человек ответственный за шлюпку.
И тут наше внимание было отвлечено от формирования рабочей группы резким шумом.
Посмотрев на берег, мы, к своему ужасу, увидели воду там, где только минуту назад все
пространство пирса было заполнено массой людей. Все моментально исчезло. Среди
обломков мы увидели нашу шлюпку с оставшимся там матросом. Ее несло неудержимой
приливной волной по направлению к парапету набережной Морро, а храбрый моряк изо
всех сил пытался идти навстречу потоку. Осознав, что его усилия напрасны и его ждет
неминуемая смерть, он бросил ставшее бесполезным весло и, побежав по направлению к
корме к банке рулевого, схватил флаг и размахивал им в знак прощания с товарищами по
кораблю; в это время шлюпка навечно погрузилась в пену у безжалостных скал подножия
Анд. Так в тот роковой день "Уотери" потерял единственного члена своей команды из 235
человек.
Вот тут то и начались наши настоящие беды. Мы были напутаны ужасным шумом на
берегу, как будто началась артиллерийская канонада, продолжавшаяся несколько минут.
И опять сотрясающаяся земля раскачивалась из стороны в сторону, но на этот раз море
отступило, а суда остались на мели. Насколько простирался наш взор в сторону моря, мы
видели каменистое морское дно, никогда прежде не открытое взору человека, где рыбы и
морские глубоководные твари бились, оставшись без воды. Суда с закругленным днищем
и килем накренились на 90 0С, в то время как "Уотери" спокойно стоял на своем плоском
днище: и когда пришла: нет, не волна, а скорее чудовищный прилив и вернулось море,
смывая и вновь и вновь переворачивая несчастные соседние суда (некоторые так и
остались опрокинутыми вверх днищем, а другие превратились в груды обломков), наш
"Уотери" легко поднялся в бурных водах неповрежденным. С этого момента казалось, что
море поступает против всех законов природы. Течения были направлены в разные
стороны и нас носило туда и сюда с такой скоростью, которую мы не смогли бы развить,
даже спасая свои жизни. Через неодинаковые промежутки времени подземные толчки
повторялись, но ни один из них не был таким сильным и долгим, как первый.
Напротив Морро, на небольшом удалении на несколько футов над водой возвышался
небольшой каменистый островок, на котором в свое время перуанцы вырубили в скале
форт и установили там 15-дюймовые орудия. В гарнизоне насчитывалось около 100
человек. Мы находились всего лишь на небольшом расстоянии от этого форта и боялись,
что нас бросит на его каменистые скалы. Вдруг неожиданно мы увидели, как этот
островок исчез под водой. Трудно сказать, погрузился ли он в воду или же поднялась
вода. Ясно только, что он исчез. И когда он снова появился через несколько мгновений,
подобно огромному киту, там уже не было не только несчастных солдат гарнизона, но
также орудий и лафетов.
Представьте себе, если это возможно, как могла вода поднять эти огромные массы
металла, весящие много тонн и не удержавшиеся в месте крепления, и опрокинуть их с
парапета высотой 8 футов. Объяснить это просто невозможно. До землетрясения в Арике,
на удобном расстоянии между Кальяо и Вальпараисо, располагались одни из самых
лучших и современных по тем временам механических мастерских, в которых было много
тяжелых и хорошо закрепленных на бетонном фундаменте станков. Там было несколько
локомотивов, вагонов и много тяжелых болванок железа. Все это исчезло, не оставив и
следа. Кажется невероятным, что их снесло в море, но с уверенностью можно сказать, что
на берегу их не было обнаружено.
Уже стемнело, и мы не знали, где мы находимся, а отсутствие привычного маяка и
береговых огней способствовало неразберихе. Около 8.30 вечера наблюдатель вызвал
палубу и доложил о приближении мощной волны. Мы увидели со стороны моря сначала
узкую фосфоресцирующую полосу света, которая неясно вырисовывалась все выше и
выше, пока стало казаться, что она касается неба; ее гребень, увенчанный мертвым
фосфоресцирующим светом, освещал зловещие массы воды внизу. С оглушительным
ревом тысяч мощных волн, объединенных в одну, ужасающая приливная волна, наконец,
достигла нас. Это был наихудший момент из всего пережитого до этого. Прикованные к
месту, не в силах что-либо сделать для своего спасения, несмотря на всю нашу
подготовку, мы могли лишь наблюдать, как приближается чудовищная волна, идущая на
нас сокрушительной стеной. Нельзя было даже вообразить, что корабль сможет
выдержать такие массы воды. Все, что нам оставалось делать, это ухватиться покрепче за
спасательный леер и ожидать приближения катастрофы.
С грохотом волна обрушилась на наш доблестный корабль, и он глубоко погрузился в
полутвердую массу из песка и воды. На какое-то время, показавшееся вечностью, мы
оказались затопленными; затем, скрипя всеми шпангоутами и балками, этот крепкий
старикан "Уотери" с трудом всплыл на поверхность, а его задыхающаяся команда все еще
цеплялась за спасательный леер: несколько человек были серьезно ранены, другие
получили ушибы и травмы; к счастью, убитых не было и ни один человек не пропал без
вести. Нам это показалось тогда чудом, а теперь по прошествии многих лет, когда я
мысленно возвращаюсь к прошлому, мне это кажется еще более удивительным и
невероятным.
Несомненно, нашим спасением мы обязаны конструкции корабля. В течение какого-то
времени корабль продолжало нести на гребне волны, но постепенно качка прекратилась,
и, опустив фонарь за борт, мы обнаружили, что мы находимся на берегу, но не знали, где
именно. Еще какое-то время вокруг нас плескались небольшие волны, но и они вскоре
утихли. Мы находились в жилых помещениях, но когда корабль стал неподвижным и
ничего нового не произошло, была получена команда "Отбой", а затем долгожданная
команда "Всем спать". Моряки, свободные от вахты, мирно отправились спать через вновь
отдраенные люки и открытые перегородки на промокшую жилую палубу.
Утреннее солнце осветило сцену такого разрушения, какое трудно себе представить. Мы
находились на мели, на высоком сухом месте возле небольшого залива, точнее извилины в
береговой линии. Наш корабль отнесло приблизительно на 3 мили вверх вдоль береговой
линии и выбросило почти на 2 мили вглубь на сушу. Волна перенесла нас над песчаными
дюнами, окаймляющими океан, через долину, над железной дорогой и выбросила на
побережье у подножия горного хребта Анд. На почти отвесном склоне горы наш штурман
обнаружил следы приливной волны и после замера оказалось, что высота волны была 47
футов без учета ее гребня. Если бы волна пронесла нас еще на 200 футов дальше, нас бы
наверняка разбило на куски о склон горы.
Недалеко от нас мы обнаружили обломки большого английского барка "Чанаселия"; одна
из якорных цепей обвилась вокруг судна столько раз, насколько хватило ее длины, что
свидетельствовало о том, что судно много раз переворачивалось, немного ближе к морю
лежал перуанский корабль "Америка" на скуловой части корпуса; а на песке были
разбросаны самые разнообразные груды вещей, при виде которых возрадовалось бы
сердце грабителя разбитых судов: рояли, тюки шелка, бочонки бренди, мебель, одежда,
оружие; там было все, что только можно представить. Подземные толчки повторялись с
различными интервалами, но ни один из них не был таким сильным и длительным, как
первый, однако некоторые толчки были такой силы, что "Уотери" дребезжал, как старый
чайник; мы на время покидали корабль и располагались на довольно большом плато
высотой около 100 футов, возвышающемся над судном и обломками. Отсюда нам
представилась возможность увидеть ужасные последствия землетрясения на суше. В
некоторых местах мы обнаружили огромные разрывы в земле, многие из которых были
шириной более 100 футов, а глубину их не было видно; в других же местах были
небольшие трещины. Некоторые из них стали могилами для убегавших жителей. Я
вспоминаю, что в одном месте мы обнаружили тело женщины, сидящей на лошади: земля
разверзлась под ними, когда они пытались спастись бегством. В Арике мы нашли лишь
руины и смерть. На том месте, где когда-то был красивый город, перед нами простиралась
гладкая песчаная равнина.
ВЫВОДЫ









Цунами - это серия океанских волн исключительно большой длины и периода,
вызванных возмущениями, которые связаны с землетрясениями, происходящими
под дном океана или возле него.
Другими причинами цунами являются извержения вулканов под толщей воды,
обвалы и техногенные воздействия, такие как подводные атомные взрывы.
Скорость распространения волн цунами зависит от глубины воды
Распространение волн цунами подвержено эффектам рефракции и дифракции волн.
Волны цунами преобразуются при приближении к береговой линии под действием
подводных рифов и хребтов, континентального шельфа, характера мысов,
очертаний заливов и крутизны склонов берегов.
Высота волн цунами различна в каждой точке побережья.
Сферичность Земли приводит к схождению лучей волн от цунами, образованного в
удаленной точке.
Разрушения, вызываемые цунами, происходят в основном из-за динамического
действия волны, затопления, размыва фундаментов зданий, мостов и дорог.
Оперативной задачей Системы предупреждения о цунами в Тихоокеанском
регионе является обнаружение и определение местоположения сильных
землетрясений в Тихоокеанском регионе, и анализ данных о возможности
возникновения цунами в результате этих землетрясений.
ВОПРОСЫ/ ЗАДАЧИ
1. Рассказать о цунами.
2. Объяснить, как возникают цунами.
3. Объяснить разницу между цунами, возникшим в результате обвала, и цунами,
возникшим в результате землетрясения.
4. Описать процесс трансформации волны цунами по мере ее распространения от
точки возникновения.
5. Рассказать о Системе предупреждения о цунами.
ГЛАВА 5
СЕЙСМИЧНОСТЬ РАЙОНОВ РОССИИ
Великий русский поэт А.С.Пушкин, который вряд ли имел личный опыт общения с
землетрясениями и цунами, оставил нам поразительно яркое и точное описание
проявлений подводного землетрясения.
От землетрясений и цунами больше всего страдают жители Дальневосточного региона
России. Тихоокеанское побережье России находится в одной из самых "горячих" зон
"огненного кольца". Здесь сходятся в тектонических битвах Тихоокеанская плита с ЕвроАзиатской и Северо-Американской плитами. Здесь самая высокая плотность
распределения действующих вулканов на Земле: на каждые 20 км побережья - один
вулкан. Рай для вулканологов! Землетрясения здесь происходят не реже, чем в Японии
или в Чили. Сейсмологи насчитывают обычно не менее 300 ощутимых землетрясений в
год. Цунами рождаются в Курило-Камчатском желобе каждые 2-3 года, а сильные цунами,
вызывающие значительные бедствия, возникают не реже, чем в 10-12 лет. Ученые
установили, что повторяемость катастрофических цунами в одной и той же зоне этого
региона составляет примерно 100 лет. Последнее катастрофическое цунами с высотой
волны более 15 метров произошло вблизи Камчатки 5.11.1952 г.
Примерно с этого же времени (а точнее с 1959 г.) начала работать Служба
предупреждения о цунами. В настоящее время станции цунами с круглосуточным
дежурством специалистов работают в Петропавловске-Камчатском, Южно-Сахалинске,
Владивостоке, Курильске. Сейсмостанции и пункты измерения уровня океана
установлены и функционируют практически в каждом портовом городе побережья.
На карте сейсмического районирования России районы Камчатки, Сахалина и Курильских
островов относятся к так называемой восьми- и девяти-балльной зоне. Это означает, что в
этих районах интенсивность сотрясений может достигать 8 и даже 9 баллов.
Соответствующими могут быть и разрушения при сильных землетрясениях. Поэтому
строители обязаны возводить в этих районах здания усиленной конструкции.
К сейсмически активным районам России относится также Восточная Сибирь, где в
Прибайкалье, Иркутской области и Бурятской Республике выделяют 7-9-балльные зоны.
Якутия, через которую проходит граница Евро-Азиатской и Северо-Американской плит,
не только считается сейсмоактивной областью, но также является рекордсменом: здесь
нередко происходят землетрясения с эпицентрами севернее 70° с.ш. Как известно
сейсмологам, основная часть землетрясений на Земле происходит в районе экватора и в
средних широтах, а в высоких широтах такие события регистрируются крайне редко.
Среди других сейсмоактивных районов России следует отметить Кавказ, отроги Карпат,
побережья Черного и Каспийского морей. Для этих районов характерны землетрясения с
магнитудой 4-5. Однако за исторический период здесь отмечались и катастрофические
землетрясения с магнитудой более 8,0. На побережье Черного моря обнаруживались и
следы цунами. Казалось бы, жителям Москвы, Санкт-Петербурга и других городов,
расположенных на Русской платформе, нет необходимости волноваться по поводу
землетрясений. Однако, как выяснилось, знания из области сейсмологии и жизни Земли
оказываются полезными и для жителей относительно "незыблемой тверди" платформ.
Сильное землетрясение в Румынии в 1977 году откликнулось в Москве сотрясениями с
интенсивностью 4-5 баллов. При этом в верхних этажах больших домов, построенных в
поймах рек, колебания достигали значительной интенсивности. Раскачивались висящие
лампы, падали предметы и кресла перемещались по комнате из угла в угол. Так
называемые "живые разломы", часто встречающиеся внутри плит, платформ и щитов,
могут стать причиной серьезной катастрофы, если вблизи такого разлома окажется
атомная электростанция или другой подобный объект. Поэтому знакомство с основами
наук о Земле или с геонауками поможет любому человеку выбрать правильную стратегию
поведения в чрезвычайной ситуации.
Следы древних цунами
настораживают
В последнее время ученью успешно
разрабатывают методы реконструкции
(восстановления)
древних
геофизических событий на Земле.
Значительные успехи достигнуты в
изучении
палеоизвержений,
палеоземлетрясений и палеоцунами.
Так,
на
Камчатке
обнаружены
достоверные следы 20-и крупнейших
эксплозивных (взрывных) извержений
за последние 10 тысяч лет. Для каждого
события
установлены
энергия,
параметры и дата с точностью не хуже
+/-40 лет.
Раскопки прибрежного грунта на
Тихоокеанском
берегу
Камчатки
позволили обнаружить также следы
более 50 сильнейших палеоцунами за
последние 8 тысяч лет. Анализ этих
материалов показал, что наиболее
высокая сейсмическая и вулканическая
активность приходилась на начало
нашей эры, что соответствует возрасту
2000 лет назад. Затем сейсмоактивность
снизилась до минимума к 1000 г. н.э. и
последнюю тысячу лет неуклонно
возрастает. Это может означать, что к
рубежу 3-го тысячелетия сейсмическая
активность Земли станет существенно
Вулкан Толбачек, Камчатка
больше, чем в предыдущие 1000 лет.
Проблемы землетрясений и цунами
особенно важны для Дальневосточного
региона нашей страны. Там созданы
соответствующие службы и в качестве
приложения на следующей странице
приводится
памятка
о
цунами,
выпущенная для жителей Камчатки.
ПРИЛОЖЕНИЕ (из памятки для жителей Камчатки)
ЦУНАМИ
Цунами - это огромные морские волны, возникающие чаще всего в результате сильного
подводного землетрясения, когда происходит быстрое изменение рельефа дна. Оно
действует на воду, как огромный поршень, поднимая или опуская большие массы воды,
которые, разбегаясь во все стороны, и образуют волны. Реже цунами возникает в
результате извержения подводных или островных вулканов, при обрушении в воду
больших масс земных пород и подводных оползнях.
В открытом океане волны цунами распространяются со скоростью до 1000 километров в
час. Но там они очень пологие, так как длина волны (расстояние между гребнями) 100-300
километров, а высота от подошвы до вершины - всего несколько метров, и поэтому не
опасны для судоходства. При выходе волн на мелководье, вблизи береговой черты, их
скорость резко уменьшается до 50-100 километров в час, а высота увеличивается. У берега
цунами может достигать нескольких десятков метров. Наиболее высокие волны, до 30-40
метров, образуются у крутых берегов, в клинообразных бухтах и у выдающихся далеко в
океан мысов. Районы побережья с закрытыми бухтами являются менее опасными.
ЦУНАМИ НА КАМЧАТКЕ
Около 80 процентов сильнейших землетрясений мира происходит в бассейне Тихого
океана. Поэтому тихоокеанское побережье Камчатки и Командорских островов наиболее
подвержены воздействию цунами. Волны сюда подходят из цунамигенной зоны, которая
расположена в Курило-Камчатском и Алеутском желобах, а также от удаленных
землетрясений.
Первые сведения о цунами относятся к 17 октября 1737 года, а всего за последующие
годы было отмечено 25 случаев цунами. Все они подходили к тихоокеанским берегам
полуострова. У побережья Охотского моря цунами отмечено три раза, у
беринговоморского - два раза.
В текущем столетии можно отметить три случая наиболее сильных цунами, принесших
значительный материальный ущерб и человеческие жертвы.
14 апреля 1923 года в Камчатском заливе произошло сильное землетрясение. Через 15-20
минут после сотрясения земли к вершине залива подошла волна. На побережье были
полностью разрушены два рыбозавода, пострадали постройки на Дембиевской косе и в
поселке Усть-Камчатске, расположенном ближе к устью реки Камчатки, лед на реке был
взломан на протяжении 7 километров. В 50 километрах к юго-западу от поселка
наблюдалась максимальная высота подъема воды на побережье и была равна 20-30
метрам.
5 ноября 1952 года в 200 километрах к юго-востоку от г. Петропавловска-Камчатского
произошло подводное землетрясение. Через 18-42 минуты после землетрясения к
побережью Камчатки подошли волны цунами, высота которых составила 10-15 метров.
Цунами причинило большой ущерб бывшим поселкам Семлячики, Кроноки, Налычево,
Халактырка. На острове Парамушир почти полностью был смыт г. Северо-Курильск.
Цунами, возникшее 23 мая 1960 года у берегов Чили (Южная Америка), через 22-25 часов
подошло к побережью Камчатки. Наибольший уровень подъема воды составил 6-7
метров. Были повреждены плавсредства в бухте Лаврова, в бухтах Вилючинской и
Русской разрушены дома, смыты в море хозяйственные постройки.
В Авачинской бухте, вследствие узкого входа и обширной акватории, высота цунами не
превышала 3 метров. При максимально возможном подъеме уровня - 5 метров цунами
может проявить себя в виде затопления низменных участков побережья, повреждения
гидротехнических сооружений и судов, стоящих у причалов.
На территории Халактырского пляжа (место отдыха горожан) максимальная высота
подъема воды достигала 15 метров.
СИСТЕМА ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ О ЦУНАМИ
В системе предупреждения о цунами (СПЦ) в Тихом океане входят 25 государств, в том
числе и Россия, прибрежные районы которых страдают от воздействия цунами.
Служба предупреждения о цунами Дальнего Востока является межрегиональной и
состоит из трех региональных служб: Камчатской, Сахалинской областей и Приморского
края. В Камчатской области предупреждение о цунами осуществляет станция цунами
Камчатского территориального управления по гидрометеорологии и мониторингу
окружающей среды и сейсмическая станция Института физики Земли АН России.
Тихоокеанский центр предупреждения о цунами (ТЦПЦ) расположен на Гавайских
островах США в г. Гонолулу.
ЗАНЯТИЯ
ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ И ВУЛКАНЫ
ЦЕЛЬ
Сравнить местоположения землетрясений и вулканов вокруг Тихого океана.
Материалы



Карандаши
Контурная карта Тихого океана и стран, расположенных вокруг него
Глобус или карта мира
Методика
7. Пользуясь глобусом или картой, нанесите на Вашу контурную карту зоны
землетрясений, перечисленные ниже в Таблице а). Обратите внимание, что
названия зон включают названия городов, штатов, островов и стран.
8. На контурной карте пометьте найденные в соответствии с вышеуказанным
пунктом зоны буквой З.
9. Проведите линии от одной буквы З до другой ближайшей буквы З, пока все З не
будут соединены.
10. Используя глобус или карту, найдите местоположения вулканов, перечисленных на
следующей странице. Возможно, Вы не сможете найти сами вулканы, но можно
определить острова, штаты, страны и регионы, где эти вулканы находятся.
11. Пометьте эти местоположения буквой В на Вашей контурной карте.
12. Повторите действия, как в п.3, для всех букв B.
Анализ
7. Опишите полученные фигуры, после соединения всех букв З и В.
8. Какая связь прослеживается между зонами землетрясений и зонами вулканической
активности на Вашей карте?
9. Какая связь прослеживается между зонами землетрясений и вулканической
активности и границами плит, показанными на карте в Главе 2?.
10. В зоне каких границ (из трех известных типов границ) между тектоническими
плитами расположено большинство вулканов и чаще происходят землетрясения?
11. Какие другие особенности Вы заметили рядом с зоной вулканов на Вашей карте?
12. Как Вы можете объяснить термин "Огненное кольцо", которое используется для
зон вокруг Тихого океана?
Таблица (а)
Зоны частых землетрясений
Вулканы
Акапулько, Мексика
Такора, Чили
Алеутские острова
Мисти, Перу
Анкоридж, Аляска
г.Сент-Хеленс, США
Консепсьон, Чили
Осорно, Чили
Коста-Рика
Парикутин, Мексика
Эквадор
Погромный, Алеутские острова
Острова Фиджи
Санга, Эквадор
Лос-Анжелес, шт.Калифорния, США Ст. Мария, Гватемала
Новая Гвинея
Руапеху, Новая Зеландия
Никарагуа
Тааль, Филиппины
Новая Зеландия
горы Врангеля, Аляска
Портленд, шт. Орегон, США
сопка Корякская, Тихоокеанское побережье
России
Сан-Франциско, шт. Калифорния,
США
Сантьяго, Чили
Йокохама, Япония
Тихоокеанская система предупреждения о цунами
Предупреждение при удаленном землетрясении
Когда на акватории Тихого океана происходит сильное землетрясение, Тихоокеанский
центр сообщает всем членам СПЦ время, координаты и силу землетрясения. Первые
сведения о цунами поступают от станций наблюдения за уровнем моря, расположенных в
непосредственной близости от эпицентра землетрясения. Если подтверждение об
образовании волн получено, то на случай подхода разрушительных цунами и для
приведения в состояние готовности оперативных служб ТЦПЦ передает предупреждение.
Станция цунами, после анализа этой информации и при реальной угрозе цунами
Камчатке, объявляет тревогу.
Предупреждение при близком землетрясении
При возникновении сильного близкого землетрясения у берегов Камчатки и возможной
угрозе цунами сейсмическая станция объявляет тревогу и передает ее по схеме
оповещения. Станция цунами распространяет это сообщение по области, а также за ее
пределы, выполняет расчеты параметров цунами (высоту и время подхода волн),
анализирует сведения о наблюдаемых высотах волн, поступившие с гидрометстанций, и
передает отбой тревоги. Станция цунами также передает сведения о высоте волн на
полуострове в ТПЦП, на основании которых Центр делает оценку опасности цунами для
других районов Тихого океана.
Прежде чем цунами нанесло удар, необходимо знать
1. Если Вы живете, работаете или временно находитесь на открытом тихоокеанском
побережье Камчатки и Командорских островов ниже 30-40 метров над уровнем
моря или на берегу замкнутой бухты ниже 5 метров над уровнем моря, то для
Вашей жизни существует опасность.
2. Сигнал тревоги для Вашего места жительства, работы (радиотрансляция, уличная
звукофикация, сирена и др.)
3. Признаки угрозы цунами:
o сильное землетрясение силой 6 баллов и более, - когда колебания земной
поверхности мешают ходить, здания шатаются, сильно раскачиваются
подвесные светильники, падает и бьется посуда, предметы падают с полок,
может двигаться мебель. Сильные колебания продолжаются 20 секунд и
более;
o внезапный быстрый отход воды от берега на значительное расстояние и
осушка дна, при этом смолкает шум прибоя.
СУМКА ДЛЯ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ
ГЛАВА 6
МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ В СЛУЧАЕ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ И ЦУНАМИ
(ЧТО ДЕЛАТЬ ПЕРЕД, ВО ВРЕМЯ И ПОСЛЕ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ)
Готовность к чрезвычайным ситуациям подразумевает систему подготовительных
мероприятий, осуществляемых населением с целью повысить эффективность мер
безопасности до начала наступления и во время стихийного бедствия.
Ввиду того, что землетрясения происходят без предупреждения, очень важно заранее
спланировать свои действия в случае чрезвычайной ситуации. Зная, как реагировать и
поступать в определенной ситуации, можно спасти свою жизнь. В действительности
причиной смерти или травм, полученных во время землетрясения, являются не подземные
толчки. Большинство смертей наступает в результате обвала зданий, падающих обломков
и предметов, таких как куски печных труб и столбов уличного освещения.
В случае цунами многие становятся жертвами просто от незнания, что делать и куда идти
при приближении цунами.
В этой главе приводится ряд рекомендаций по поводу действий в различной обстановке
при землетрясении и/или цунами.
ЦЕЛИ ГЛАВЫ




Рассказать, как подготовиться на случай сильного землетрясения.
Описать меры, которые необходимо предпринять во время землетрясения, чтобы
уберечь себя от его негативных последствий.
Описать действия, которые необходимо предпринять после сильного
землетрясения.
Описать меры, которые необходимо предпринять в случае цунами.
6.1 ЧТО ДЕЛАТЬ ПЕРЕД ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕМ?
К сожалению, пока еще землетрясения нельзя предсказать. Мы не знаем, где и когда
произойдет следующее землетрясение. Поэтому единственное, что мы можем сделать в
спокойной обстановке, это подготовиться: знать, чего ожидать и что делать до начала
землетрясения, чтобы свести к минимуму гибель людей и материальный ущерб.
До того как начнется землетрясение...
ПОДГОТОВЬ СВОЮ СЕМЬЮ!
6.1.1 Возможные опасности





Полный или частичный обвал зданий.
Травмы из-за падающих предметов или обломков.
Пожары.
Удары электрическим током из-за обрыва электрических проводов.
Взрывы газа вследствие утечек газа из газопроводов.
Знай, что нужно делать, прежде чем ты должен будешь
это сделать!
6.1.2 Необходимые действия, чтобы уменьшить риск


Знай безопасные места
нахождения в каждой комнате:
o у внутренних стен
o под прочным кухонным
или письменным столом
o под прочным дверным
проемом
Знай опасные места:
o окна
o зеркала
o висящие предметы
o камины/печи
o высокие незакрепленные
предметы, мебели
1. Потренируйтесь в выборе
безопасного места: по
сигналу бегите в безопасное
место. Это особенно важно
знать детям и уметь быстро
выполнить это действие.
2. Научитесь оказывать
первую медицинскую
помощь и делать
искусственное дыхание.
Узнайте об этом из брошюр
местного отделения
Красного Креста или других
организаций.
3. Имейте под рукой список
телефонных номеров, куда
можно позвонить в случае
чрезвычайных ситуаций.
4. Научитесь отключать газ,
воду и электричество.
5. Разместите бьющиеся или
тяжелые предметы на
нижних полках.
6. Прикрепите к стене высокие
тяжелые предметы мебели,
которые могут
опрокинуться, такие как
книжные шкафы, шкафы
для посуды или настенные
предметы.
7. Закрепите водонагреватели
и приборы, которые при
сдвигании могут повредить
или разорвать газовые
трубы или электропроводку.
Закрепите кашпо с цветами
и тяжелые рамы картин или
зеркал (особенно над
кроватями). Установите
замки на дверцах шкафов,
чтобы они не могли
произвольно открыться во
время землетрясения.
8. Храните в гараже или
укрытии вне дома
воспламеняющиеся
жидкости или опасные
вещества, такие как краски,
аэрозольные ядохимикаты
или растворители.
9. Проверьте состояние и
крепость конструкции
дымоходов, крыш, стен и
фундамента.
10. Периодически проверяйте и
меняйте при необходимости
продукты питания,
питьевую воду и другие
запасы, включая фонарик,
переносной радиоприемник,
запасные батарейки,
лекарства, аптечку и одежду
в сумке для чрезвычайных
обстоятельств.
6.1.3 Рекомендации для руководителей, отвечающих за группы людей
Для школьной администрации, руководителей фабрик и учреждений и т.д. рекомендуется
провести следующие действия еще до наступления фактического землетрясения:








Назначить ответственных за отключение электричества и газа в случае начала
землетрясения.
Заранее разработать правила и план эвакуации большого количества людей из
большого здания, если в нем находится много людей.
Заранее определить открытые пространства, куда можно эвакуировать людей в
случае землетрясения.
Назначить распорядителей и ответственных (которые знают маршрут и могут
провести по нему группу людей) за эвакуацию отдельных групп и организовать их
обучение.
Больницы и другие службы, которые будут особенно необходимы в чрезвычайной
обстановке, должны заранее спланировать и организовать оказание медицинской
помощи и другие свои услуги вне основного здания в случае землетрясения.
Необходимо периодически проводить тренировки с целью проверки
эффективности планирования действий на случай землетрясения.
Следует заранее познакомиться с местными спасательными и аналогичными
органами, чтобы в случае необходимости можно было к ним обратиться за
помощью.
Необходимо постоянно следить за всеми предупреждениями и рекомендациями,
передаваемыми правительственными органами.
6.2. ЧТО ДЕЛАТЬ В СЛУЧАЕ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ?
НЕ ПАНИКОВАТЬ!
Самое важное - действовать спокойно и без паники. Хотя необходимо действовать
быстро. Вы не должны действовать беспорядочно, потому что именно так возникает
паника. Позаботьтесь о детях и пожилых людях (некоторые из них могут испытывать
трудности в передвижении).
6.2.1 Необходимые действия, чтобы уменьшить риск


Во время сильного землетрясения самым безопасным местом является открытое
пространство. Поэтому, если до такого места можно добраться за несколько
секунд, нужно сразу же отправиться туда. Многие считают, что земля разверзнется
и поглотит людей, но это не так.
Если за несколько секунд не возможно добраться до открытого пространства,
рекомендуется при первых толчках спрятаться под прочными предметами. Сразу
же после прекращения первичных толчков люди должны выйти из зданий на
открытые пространства и оставаться там до тех пор, пока можно будет полностью
оценить степень разрушений.

Если Вы находитесь на улице, остерегайтесь падающих обломков и других
предметов, таких как рекламные щиты, уличные фонари, столбы освещения и т.д.

Избегайте узких улочек; не
стойте между высокими
зданиями, под
электрическими проводами,
под нависающими
конструкциями или на
крутых набережных. Как
правило, опасно находиться
рядом с многоэтажными
зданиями и на набережных
рек.
Отключите электричество и
газ. Это возможные причины
пожаров после сильного
землетрясения.
Прежде чем спасать людей,
погасите огонь. Если Вы
этого не сделаете, весь дом
или квартал может сгореть и
никого нельзя будет спасти.
Не пользуйтесь лифтами во
время землетрясения или



после него, пока не убедитесь
в их полной безопасности.
После сильного
землетрясения лифты обычно
застревают; кроме того,
возможны короткие
замыкания электрического
тока и можно получить удар
током.
6.2.2 Общие рекомендации для уменьшения опасности при землетрясении





Будьте осторожны при пользовании
керосиновой или масляной лампой. Ее
нужно устанавливать так, чтобы она не
опрокинулась и не вызвала пожар.
Нельзя спать в таком месте, где высокие
тяжелые предметы мебели могут
ударить Вас при падении. Высокие
тяжелые предметы интерьера
необходимо прикрепить к полу или к
стене.
Не кладите на высокие полки тяжелые
предметы, если они могут упасть и
травмировать людей.
Рекомендуется иметь наготове фонарик
на тот случай, если землетрясение
произойдет ночью.
Имейте достаточные запасы питьевой


воды и продуктов на случай
чрезвычайных ситуаций.
Каждый человек должен сам выбрать
для себя план действий в той или иной
ситуации. Нужно четко представлять
план своих действий и членов семьи в
случае землетрясения.
И наконец, во время землетрясения
сохраняйте спокойствие, действуйте
должным образом и НЕ
ПОДДАВАЙТЕСЬ ПАНИКЕ.
6.2.3 Рекомендуемые действия, если Вы находитесь в школе
Если землетрясение произойдет, когда Вы находитесь в классе, заберитесь под парту.
Внимательно слушайте указания учителя. Прикройте чем-нибудь голову и без толкотни,
спокойно выходите друг за другом на спортивную площадку или открытое место возле
школы. Когда Вы добрались до безопасного места, постройтесь и ждите дальнейших
указаний.
6.2.4 Если Вы ведете машину
При сильном землетрясении трудно управлять автомобилем. Водитель должен снизить
скорость, приблизиться к обочине дороги или к тротуару на улице и остановить машину.
Избегайте эстакад и не останавливайтесь под линиями электропередачи.
6.3. ЧТО ДЕЛАТЬ ПОСЛЕ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ?
Сохранять спокойствие!




Возможно, что землетрясение еще продолжается; могут последовать афтершоки
или даже произойти более сильное землетрясение.
Проверьте, есть ли пострадавшие. Окажите первую помощь тем, кто в ней
нуждается. Не передвигайте тяжело раненых, если только им не грозит
непосредственная опасность.
Погасите все возгорания и не пользуйтесь спичками, свечами и т.д. во избежание
опасности пожаров из-за возможных утечек газа.
Если Вы почувствовали запах газа, откройте окна и перекройте газовую
магистраль, затем покиньте здание.
Найдите источник опасности:




Проверьте, нет ли утечек газа или воды, обрыва электрической проводки или
лопнувших канализационных труб. Если заметили повреждения, перекройте
соответствующий канал у источника.
Проверьте отсутствие трещин и повреждений в здании (включая крышу, дымоход
и фундамент).
Проверьте запасы продуктов питания и питьевой воды. Запомните: в экстренных
случаях воду можно взять в бачке водонагревателя, туалетном бачке, в банках с
консервированными овощами или можно растопить кубики льда.
Воду можно очистить, пропустив ее через бумажное полотенце или несколько
слоев чистой ткани; после чего воду необходимо сильно прокипятить в течение не
менее 6 минут.

Нельзя пить воду или есть из открытой посуды, находящейся рядом с разбитым
стеклом.

Не пользуйтесь телефоном, если
только нет крайней
необходимости вызвать врача
или пожарную команду.
Включите переносной
радиоприемник и слушайте
новости и инструкции от
органов власти, передаваемые
по радио.
Пользуйтесь своим автомобилем
только в случае крайней
необходимости.
Дорога должна оставаться
свободной для передвижения
транспорта аварийных служб.
Подготовьтесь к последующим
толчкам (афтершокам). Хотя
обычно они слабее, чем
первоначальный толчок,
некоторые из них могут быть
достаточно сильными и могут
произвести дополнительные
разрушения. Без необходимости
не пытайтесь пробраться в
район, пострадавший от
землетрясения. Едва ли Вам там
будут рады.




6.4. ЧТО ДЕЛАТЬ В СЛУЧАЕ ЦУНАМИ?
Сильное землетрясение с эпицентром в океане может вызвать вертикальное смещение дна
океана, в результате чего генерируются волны цунами. Высота волны цунами у береговой
линии зависит от следующих факторов: величины вертикального смещения дна,
расстояния от эпицентра и формы очертаний береговой линии.
6.4.1. Меры предосторожности при цунами










Не все землетрясения вызывают цунами, но многие являются причиной
возникновения волн цунами. Если поступили сообщения о землетрясении,
необходимо слушать предупреждения о возможном образовании цунами.
Землетрясение в Вашем районе недалеко от берега является естественным
предупреждением о цунами. Необходимо немедленно покинуть низко
расположенные места возле берега, если произошло сильное землетрясение.
Цунами - это не одна волна, а серия волн. Не возвращайтесь в опасные районы до
тех пор, пока компетентные органы власти не дадут сигнал отбоя.
Иногда приходу волн цунами предшествует заметное повышение или понижение
уровня моря. Это естественное предупреждение природы о надвигающемся
цунами; следует обращать на это внимание.
В одном месте на побережье волна цунами может быть небольшой, но уже через
несколько километров дальше по берегу она может быть очень большой. Никогда
нельзя успокаиваться, видя небольшую высоту одной волны; за ней может
последовать очень высокая волна.
Центр предупреждения о цунами в Тихоокеанском регионе никогда не дает
непроверенных предупреждений об опасности. Если предупреждение поступило,
значит цунами приближается. В мае 1960 года в г. Хило (Гавайи) погиб 61 человек
от цунами, и все потому что они посчитали предупреждение об опасности всего
лишь "очередным ложным сигналом тревоги".
Все цунами, как и ураганы, потенциально опасны, даже если они не производят
разрушения вдоль всей береговой линии, на которую они, обрушиваются.
Ни в коем случае не следует идти на берег, чтобы "посмотреть на волну цунами".
Вы не сможете спастись, если волна действительно окажется рядом.
Раньше или позже цунами достигают всех районов вдоль всего побережья Тихого
океана. Поэтому если Вы живете в любом прибрежном районе Тихого океана, все
предупреждения об опасности касаются и Вас.
В чрезвычайных обстоятельствах во время цунами спасти жизнь людей пытаются
такие организации, как местная гражданская оборона, полиция и другие органы
спасения в чрезвычайных ситуациях. Ваша задача оказать им всестороннее
содействие.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА
3емлетрясение
Прелюдия к более сильному?
Томас И. Кэнби (Отрывок из журнала "Нэшнл джиографик", том 117, № 5, май 1990 г.)
Как и тысячи других добропорядочных калифорнийцев Ли и Терри Петерсон в тот вечер
пошли на третью игру из серии мирового чемпионата, чтобы посмотреть, как команда
"Гигантов" попытается отыграться в ответном матче против "Оуклэнд" в парке Кэндлстик.
На значительном расстоянии к югу от парка находился их новый каркасный дом - радость
и гордость Петерсонов; он стоял вплотную к склону гор Санта-Круз недалеко от мрачной,
остроконечной вершины Лома Приста.
Еще далее за этим домом, на расстоянии примерно 18 км от этой вершины разыгрывалось
другое состязание на площадке под названием Разлом Сан-Андреас. В этом месте
столкнулись и мерились силой две огромные плиты земной коры, которые сошлись в
мертвой схватке после последнего сильного землетрясения в Сан-Франциско в 1906 году.
Эти игроки порядком устали и были на грани разлома. Их игра вступала в последнюю
фазу. Петерсоны заняли свои места на стадионе в парке Кэндлстик. Они следили за
разминкой игроков перед началом матча. Стрелки часов показывали 5:04.
А глубоко внизу под домом Петерсонов откололся, разрушаясь, кусок горной породы. Две
части разлома скользнули друг относительно друга. Одновременно поднялась западная
сторона разлома, приподняв сами горы. Тем самым был запущен мощный процесс
раскалывания пород. На протяжении почти восьми секунд земная кора, как застежка
молнии, раскрывалась со скоростью более двух километров в секунду на расстоянии в 20
километров к северу и югу. В результате этого процесса в горной цепи Санта-Круз дом
Петерсонов был снесен с фундамента и раскололся, как яичная скорлупа.
Во время этого мощного тектонического процесса образовались сейсмические волны. Они
регистрировались сейсмографами во всем мире и означали смертельную опасность для
калифорнийцев. Волны быстро докатились до города Санта-Круз, расположенного всего в
18 км к югу от эпицентра. Был разрушен торговый центр города, и сразу погибли четыре
человека.
Когда волны дошли до городка Уотсонвиль, они разрушили или полностью уничтожили
большинство домов, превратив главную улицу в город призраков. Они изуродовали
Холлистер и перерыли богатую наносную почву долины Салинас.
Распространяясь в северном направлении, волны вздыбили землю под живописным
городком Лос-Гатос, полностью разрушив викторианские дома и половину делового
центра. Толчки ощущались и в Сан-Хосе, но большинство зданий устояло. Волны
пробежали по полуострову, сотрясая не подозревающие о грозящей опасности города,
такие как Пало-Альто и Менло Парк. В Стэнфордском университете были разрушены и
искорежены старые непрочные постройки. А впереди лежал парк Кэндлстик, заполненный
62 000 болельщиков - вот где могла произойти настоящая трагедия! Волны встряхнули
Петерсонов и других удивленных зрителей. Но Кэндлстик стоял на твердой подошве и
выдержал натиск стихии. Затем волны стали ослабевать. Немного потрясло южные
районы Сан-Франциско и города на противоположном берегу залива.
Ослабевший передовой отряд волн достиг старой рыночной площади в Сан-Франциско,
портового района и причалов Окленда. Эти районы расположены на искусственной
насыпи. Здесь почва стала колебаться в унисон с приходящими волнами, словно струны
гитары.
Подоспели новые волны, принеся с собой дополнительную энергию. Земля ожила в
пляске. Вибрации усиливались на верхних этажах зданий и в высотных конструкциях
эстакад автомагистрали. Земля и постройки стали раскачиваться в едином ритме, словно
партнеры в танце.
Здания в приморском районе "Марина" покоробились; многие рухнули. Колонны-быки,
поддерживающие эстакаду автомагистрали государственного значения № 880, не
выдержали и 44 длинные бетонные плиты автострады, каждая весом 600 тонн, рухнули
вниз на находящиеся внизу автомобили. Волны сдвинули оклендскую сторону моста БейБридж на 18 см в восточном направлении; и 15-метровая секция этого моста упала на
нижний уровень.
Через 15 секунд колебания стали затухать. Но 63 человека уже погибли или лежали под
обломками в ожидании смерти. Приблизительно 3800 человек получили травмы и
нуждались в медицинской помощи. В результате толчков было разрушено 24 000 частных
домиков или многоэтажных жилых домов, а также почти 4 000 деловых центров. После
этого землетрясения потребовался снос по крайней мере одной тысячи построек.
Имущественный ущерб в приведенных к одному знаменателю долларах сравнялся с
результатом катастрофического землетрясения 1906 года, когда было выделено в 60 раз
больше энергии. Масштаб разрушений в Лома Приета превысил ущерб, нанесенный ранее
ураганом Хуго, когда тот обрушился на все юго-восточное побережье.
И все же Калифорнии повезло. Если бы толчки продолжались еще несколько секунд, не
выдержал бы критический проем Сан-Франциской автомагистрали Эмбаркадеро, и его
достаточно уже обветшавшие бетонные плиты рухнули бы вниз, как плиты
автомагистрали № 880. Тогда были бы разрушены еще тысячи домов. Если бы не
выдержали болтовые крепления моста Бей-Бридж, то раскачивающиеся фермы моста
могли обрушить значительно большую часть этого сооружения со всеми вытекающими
отсюда последствиями. Если бы калифорнийцы не сидели в этот момент в относительной
безопасности своих домов, следя за игрой мирового чемпионата по телевизору или не
собрались бы в безопасном уголке парка Кэндлстик; кто знает, какое бы количество жертв
было на дорогах?
Но вместе с многочисленными потерями калифорнийцы утвердились в своей уверенности
в том, что они вели правильную политику в отношении землетрясений. Вот некоторые
плюсы:


Относительно небольшой масштаб разрушений. "Имейте в виду, что
подавляющее большинство зданий, расположенных в зоне залива, не пострадали", подчеркнул Джон Остераас из корпорации "Фейлья Аналисиз Ассошиейтс",
являющейся инжиниринговой фирмой в Менло Парк.
Подготовленность. В течение нескольких часов после начала землетрясения были
организованы специальные приюты по всему побережью от приморского района
"Марина" до Холлистера. Хотя их штат был частично укомплектован множеством
стихийных добровольцев, эти центры помощи были тщательно продуманы. На
протяжении всего года Красный Крест, местные отделы Министерства по


чрезвычайным ситуациям и другие организации проводили тренировки, которые
положительно сказались в ситуации 17 октября.
Растущая надежность прогноза землетрясений. Согласно оценке геологической
службы США, опубликованной в 1988 году, с высокой вероятностью было
спрогнозировано землетрясение для северной Калифорнии вдоль разлома СанАндреас в южной части Санта-Круз.
Реакция людей. Землетрясение вызвало в людях нескончаемый поток доброты и
заботы о ближнем. Добровольцы возникли словно из недр колеблющейся Земли,
помогая управлять движением на затемненных улицах, успокаивая напуганных
людей добрым словом и дружеским объятием, извлекая из-под обломков раненых и
убитых.
ВЫВОДЫ












Землетрясения нельзя точно предсказать. Но к ним необходимо готовиться, знать,
чего ожидать и как поступать перед землетрясением, чтобы свести к минимуму
имущественный ущерб и смертельные случаи.
Чаще всего следует опасаться: разрушения зданий, травм от падающих предметов,
пожаров, ударов электрическим током, взрывов газа.
Для уменьшения опасности необходимо: знать наиболее безопасные места
нахождения во время землетрясения, знать опасные места, заранее провести
занятия по выполнению мер безопасности во время землетрясения, научиться
оказывать первую медицинскую помощь и делать искусственное дыхание, иметь
список телефонных номеров вызова спасательных служб, знать, как перекрывать
газ, воду и отключать электричество.
Не поддаваться панике во время землетрясения.
Во время сильного землетрясения безопаснее всего находиться на открытом
пространстве.
Если нет возможности сразу выбраться на открытое место, необходимо спрятаться
под прочными предметами.
Нельзя пользоваться лифтами во время землетрясения.
Если Вы едете в автомобиле, необходимо замедлить скорость, подъехать к
тротуару на улице или к обочине дороги и остановиться.
Будьте готовы к последующим толчкам (афтершокам).
После землетрясения убедитесь, что нет опасности утечек газа или воды, пожара,
что нет трещин и разрушений здания.
Включите портативный радиоприемник, чтобы слышать последние новости и
дальнейшие инструкции для действий.
Если Вы живете возле побережья, будьте готовы выполнить меры безопасности в
случае цунами.
ВОПРОСЫ/ ЗАДАЧИ
1. Назовите опасности, которые могут угрожать во время землетрясения.
2. Назовите пять действий, которые надо выполнить перед землетрясением с целью
уменьшить риск.
3. Опишите основные действия, которые надо выполнить в случае сильного
землетрясения.
4. Перечислите, что НЕЛЬЗЯ делать во время землетрясения.
5. Опишите действия, которые следует предпринять сразу после прекращения
подземных толчков.
6. Перечислите, что НЕЛЬЗЯ делать после землетрясения.
7. Расскажите об основных правилах безопасности в случае цунами.
Институт Вычислительной Математики и Математической Геофизики
Сибирское Отделение Российской Академии Наук
Заведующий лабораторией д.ф.м.н. Гусяков Вячеслав Константинович
Тел.: (383) 330-70-70 Факс: (383) 330-87-83 Email: gvk@sscc.ru
.
Текущие исследовалельские проекты















Землетрясения и цунами. Учебное пособие для старших классов средней школы
On-line Тихоокеанский каталог цунами, 47 до н.э. по сей день.
On-line Атлантический каталог цунами, 60 до н.э. по сей день.
On-line Средиземноморский каталог цунами, 1628 до н.э. по сей день.
Цунами 17 июля 1998г. в Папуа-Новой Гвинее
Цунами в Тихом океане
Цунами Карибского бассейна
Цунами Средиземноморья
Историческая База данных о цунами в Тихоокеанском регионе (HTDB/PAC Project)
Историческая База данных о цунами для Тихоокеанского побережья США (HTDB/US Projec
Оценка цунами риска для Средиземноморья (Project INTAS-RFBR-95-1000)
Геологические исследования следов палеоцунами на Камчатке
Геологические следы гиганских цунами в Австралии
Оценка цунами риска для Веринговоморского побережья Камчатки
Курило-Камчатский батиметрический проект
Создание это сайта поддержано грантом РФФИ 0
Last update 11/30/2006 14:09:41
Об этом учебном пособии
Это учебное пособие является результатом выполнения рекомендации ITSU-XIII.3
Тринадцатой сессии Международной координационной группы по Системе
предупреждения о цунами в Тихоокеанском регионе и работы нескольких специалистов в
области образования. Специальная рабочая группа под руководством Х.Горциглиа (Чили)
отредактировала работу, выполненную специалистами. Работа частично была
профинансирована Межправительственной океанографической комиссией.
Авторы
Эмилио Лорка, геолог
Гидрографическая и океанографическая служба Морского Флота Чили
Марго Рекабаррен, специалист по образованию
Дирекция по образованию, Морской Флот, Чили
Редактирование
Леопольдо Торо, дизайнер
Гидрографическая и океанографическая служба Морского Флота Чили
Рецензенты
Эльвира Арриагада, специалист по предотвращению опасных ситуаций Секретариат
Министерства образования
Хуго Горциглиа, директор
Гидрографическая и океанографическая служба Морского Флота Чили
Русское издание
Переводчик - Коротин Валентин Сергеевич
Редактор - Левин Борис Вульфович, геофизик, доктор физ.-мат. наук
содержание
Цунами в
Тихом
океане:
1981-2003
Карта
эпицентров
цунамигенных
землетрясений,
произошедших
в акватории
Тихого океана
с1981 по 2003.
на главную
Цунами 26 декабря 2004г. на Суматре.
00:58:51 GMT Lat. 3.298S Long. 95.779E mb 8.5 Ms 8.9 Mw 9.3 Mt 9.1 I=4 Hmax=34.5m
Карта района
Область источника
Данные об источнике
Карты изохрон цунами
Тревога цунами
Модели цунами
История сейсмичности Исторические цунами
Высоты волн
Зависимость I(Mw)
Фотографии
Жертвы
Обозор
Дополнительные ссылки
Карта района землетрясения 26 декабря 2004г. Большим кружком показано положение
основного толчка по данным агенств NEIC и HARV, и афтершоки первого месяца,
которые примерно очерчивают область источника землетрясения. Основные границы плит
обозначены зелеными линиями. Белой линией выделена область показанная в разделе
"Область источника".
Геологические следы гиганских цунами на южном побережье Нового Южного Уэльса в
Австралии.
Геологический экскурс по южному побережью Нового Южного Уэльса в Австралии 11-12
июля 1997г.
Участники экспедиции:



Е.А.Бриант. Школа наук о Земле Университета Воллонгонга, Воллонгонг,
Австралия
R.W.Young, 4 Roxborough Ave., Thirroul, N.S.W.., Australia
В.К.Гусяков. Вычислительный центр, Новосибирск, Россия
Большая вихревая структура
около Бэсс Поинт
6 валунов у маленькой
воронки
Маленькая воронка близ
Бэсс Поинт
Маленькая воронка от
водоворота
Пример некоторых из s-форм
(muschelbruch)
Структура каньона в
Скале Атченсон
Панорамный вид других
вихревых структур
Прибрежные утесы у
фиорда русалки
Большие валуны у
небольшой дамбы Бикрафта
Лежащие внахлест на
вершине склона глыбы
Большой валун на высоте 32
м. выше уровня моря
Большая воронка у
Флэгстаф Поинт
Другие виды воронок у
Флэгстаф Поинт
Кавитационные формы,
отпечатавшиеся на
твердом шельфе
Маленькие вихревые
воронки у Флэгстаф Поинт
Одно из отложившихся
следов цунами
Панорамный обзор Стэнвэл парка
СВЯЗЬ ЦУНАМИ С ЛЕГЕНДОЙ Граема О'Неилла
ССЫЛКИ
Положение эпицентра землетрясения
20 апреля 2006 г. (23:25 UTC)
По данным ГС РАН
По данным
NEIC, USGS
Землетрясение произошло в зоне хребтов
Корякского нагорья, северо-западнее п-ва
Говен. Землетрясение произошло в
очаговой зоне известного Корякского
землетрясения 8 марта 1991 г.
KORYAKIA, RUSSIA
200 km (125 miles) NE of Il'pyrskiy,
Russia
660 km (410 miles) N of Nikol'skoye,
Komandorskiye Ostrova, Rus.
670 km (415 miles) WSW of Anadyr',
Russia
6330 km (3930 miles) NNE of
MOSCOW, Russia
КОРЯКИЯ, РОССИЯ
200 км (125 миль) к северо-востоку
от Ильпырский, Россия
660 км (410 миль) к северу от
Никольское, Командорские о-ва,
Россия
670 км (415 миль) к запад-югозападу от Анадырь, Россия
6330 км (3930 миль) к северосеверо-востоку от Москвы, Россия
На основную страницу
Список землетрясений
URL: http://zeus.wdcb.ru/wdcb/sep/strong/20060420/map.html
Last revision April 24, 2006
Исторические сведения о сейсмичности района
землетрясения
20 апреля 2006 г.(23:25 UTC)
Карты исторической сейсмичности района землетрясения, построенные в
NEIC, USGS
Землетрясения с
Сейсмичность с 1990 г. по
магнитудой 7 и больше с
Землетрясения в 2006 г.
настоящее время
1900 г.
По данным ГС РАН
Землетрясение 8 марта 1991г. в этом районе было первым событием подобной
силы, зарегистрированным в Корякском нагорье (Зобин В.М. и др., Корякское
землетрясение 8 марта 1991 г. //В сб.Землетрясения в СССР в 1991г. М.1997 С 7688). Оно сопровождалось интенсивной и длительной серией афтершоков.
Эпицентральная зона этого землетрясения, совпадающая с эпицентром настоящего
землетрясения, располагалась в долине р. Вывенка севернее горы Маллер между
двумя крупными хребтами Корякского нагорья: Пыльгинского и Ветвейского
(рис.1).
Корякское нагорье в тектоническом отношении является отражением процессов
формирования Командорской котловины Берингова моря (Зобин, 1997).
Отражением активной тектоники западного обрамления Командорской котловины
является ее достаточно высокий уровень сейсмической активности (рис.2). В то же
время в отличие от сейсмической активности Курило-Камчатской островной дуги,
непосредственным продолжением которой на севере и являются хребты
Корякского нагорья, землетрясения западного побережья Берингова моря не
проявляют постоянной высокой фоновой активности. Они происходят в виде
вспышки сейсмичности на фоне длительного затишья, что видно из карты
эпицентров землетрясений Камчатки и Командорских о-вов по данным
Сейсмологического бюллетеня за период 1988 - 2006гг.(рис.2).
Рис. 1
Рис. 2
На основную страницу
Список землетрясений
URL: http://zeus.wdcb.ru/wdcb/sep/strong/20060420/hist.html
Last revision April 24, 2006
Механизм очага и сейсмический момент землетрясения
20 апреля 2006 г. (23:25 UTC)
По данным ГС РАН
Механизм очага землетрясения 20.04.2006 г. был рассчитан в ГС РАН по знакам
первых вступлений Р-волн на 59 станциях, из них на 51 станции зарегистрированы
волны сжатия (знаки плюс), на 8 станциях волны разрежения (знаки минус).
Станции расположены в интервале эпицентральных расстояний 7-97 град. при
достаточно равномерном распределении по азимутам от 57 до 358 град. Решения
механизма очага в стереографической проекции на нижней полусфере показаны на
рисунке 1, элементы механизма представлены в табл. 2. На рис. 2, 3 приведены
решения механизма очага, рассчитанные по тензору момента в Национальном
центре информации о землетрясениях Геологической службы США (NEIC) и по
методу тензора момента центроида (CMT) в Гарвардском центре (США)
(HARVARD)для это же события. Как видно, решения, полученные разными
методами, близки. Движение в очаге произошло под действием растягивающих
напряжений, ориентированных в юго-восточном направлении. Оси сжатия и
растяжения ориентированы вкрест простирания Курило-Камчатской дуги, что
характерно для землетрясений этой зоны. Механизм очага представляет взброс.
Обе нодальные плоскости имеют северо-восточное простирание, совпадающее с
направлением Курило-Камчатской дуги. Сейсмический момент Мо землетрясения
20.04.2006 г. определен по спектрам Р-волн, зарегистрированных цифровой
аппаратурой IRIS на трех сейсмических станциях: Арти (ARU), Обнинск (OBN),
Кисловодск (KIV), расположенных на расстояниях 50-66 градусов. Среднее
значение Мо составляет 2.4 Е 20 н*м. Значение моментной магнитуды Mw,
рассчитанное по формуле Канамори, равно Мw=7.5. Значение Мо по данным
Гарвардского сейсмологического центра составляет Мо =3.06 Е 20 н*м., Мw=7.6.
Как видно, значения параметров Мо и Мw, полученные по разным методикам,
также близки. На рис. 4 приведены решения механизма очага Корякского
землетрясения 8.03.1991 г. М=7.0. Механизм его очага близок к механизму
землетрясения 20.04.2006 г. Движение в очаге представлено взбросом, обе
нодальные плоскости ориентированы вдоль Курило-Камчатской зоны. Значения
Мо=1.01 Е 19 н*м, Мw=6.6.
Рис. 1
Рис. 2
Рис. 3
Рис. 4
По данным NEIC, USGS
USGS Fast Moment Tensor Solution and Map
Explanation of Parameters
06/04/20 23:25: 5.40
KORYAKIA, RUSSIA
Epicenter: 61.092 167.100
MW 7.3
USGS MOMENT TENSOR SOLUTION
Depth 20
No. of sta: 68
Moment Tensor;
Scale 10**19 Nm
Mrr= 7.06
Mtt=-4.33
Mff=-2.73
Mrt= 1.24
Mrf=-4.91
Mtf=-5.40
Principal axes:
T Val= 9.90 Plg=60 Azm= 61
N
-0.56
29
221
P
-9.34
9
316
Best Double Couple:Mo=9.6*10**19
NP1:Strike= 75 Dip=44 Slip= 134
NP2:
202
60
56
-------------------####
------------########
P ----------############
--------################
------------##################
-----------###################
------------########
##########
-----------######### T
#########----------##########
########-----------###################-----------###################---#-------################-----####----#############--------#######--------------------#####-------------------###-----------------##---------------------
На основную страницу
Список землетрясений
URL: http://zeus.wdcb.ru/wdcb/sep/strong/20060420/mech.html
Last revision Aprilr 24, 2006
Введение
Землетрясе́ние — быстрые смещения, колебания земной поверхности в результате
подземных толчков. Небольшие землетрясения могут быть вызваны сильными взрывами,
обрушениями сводов пустот подземных полостей — горных выработок, естественных
пустот (карстовых пещер). Небольшие толчки может вызывать также подъём лавы при
вулканических извержениях.
Но чаще всего землетрясения (а большие землетрясения всегда) обусловлены быстрым
смещением 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 за счет разрядки-уменьшения упругих деформаций в объеме всего
участка плиты в ходе его смещения к положению равновесия (к состоянию с
минимальными упругими деформациями). Другими словами, землетрясение представляет
собой быстрый переход потенциальной энергии, накопленной в упруго-деформированных
(сжимаемых, сдвигаемых или растягиваемых) горных породах земных недр, в энергию
колебаний этих самых недр (сейсмические волны), 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 нее:
1. Силы вязкого трения мантийных конвекционных потоков о земную кору;
2. Архимедовой силы, действующая 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
объеме плиты (по-разному в разных точках). В момент землетрясения потенциальная
энергия упругой деформации в очаге землетрясения быстро (почти мгновенно) снижается
до минимальной остаточной (чуть ли не до нуля). Тогда как в окрестностях очага за счет
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 Архимедовы силы задают время прихода землетрясения (с очагом в
данной точке) с точностью до столетий и тысячелетий. <ref name=georu>Шумилов В.Н.
Главные движущие силы землетрясений, дрейфа континентов и горообразования.
Прогнозирование землетрясений и спусковые силы.</ref>
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).
Глубокофокусные землетрясения, очаги которых располагаются на глубинах до 700 км от
поверхности, происходят на конвергентных границах литосферных плит и связаны с
субдукцией.
Землетрясения наиболее известны по тем опустошениям, которые они способны
произвести. Разрушения вызываются колебаниями почвы или гигантскими приливными
волнами (цунами), возникающими при сейсмических смещениях на морском дне.
Сейсмические волны и их измерение >>
Содержание
Сейсмические волны и их измерение
Скольжению пород вдоль разлома вначале препятствует трение. Вследствие этого,
энергия, вызывающая движение, накапливается в форме упругих напряжений пород.
Когда напряжение достигает критической точки, превышающей силу трения, происходит
резкий разрыв пород с их взаимным смещением; накопленная энергия, освобождаясь,
вызывает волновые колебания поверхности земли — землетрясения. Землетрясения могут
возникать также при смятии пород в складки, когда величина упругого напряжения
превосходит предел прочности пород и они раскалываются, образуя разлом.
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.
Типы разломов
Геологические разломы делятся на три основные группы в зависимости от направления
движения. Разлом, в котором основное направление движения происходит в вертикальной
плоскости, называется разломом со смещением по падению; если в горизонтальной
плоскости — то сдвигом. Если смещение происходит в обоих плоскостях, то такое
смещение называется сбросо-сдвигом. В любом случае, наименование применяется
направлению движения разлома, а не к современной ориентации, которая могла быть
изменена под действием местных либо региональных складок либо наклонов.
Предсказание (прогнозирование) землетрясений
Непосредственно перед землетрясением поверхность Земли по обе стороны будущего
очага землетрясения (разлома) испытывает упругую деформацию, близкую к предельной
и которую можно измерить с помощью теодолита или лазерного луча. Иногда используют
также наклономеры, чтобы установить, произошло ли искривление поверхности земли, и
в какой степени.
В настоящее время введён в практику мониторинг больших площадей, то есть,
непрерывное слежение за сейсмической активностью. Вблизи крупных разломов
размещены приборы, информация от которых передаётся через спутники связи в центры,
где подвергается обработке. Таким образом, выявляются даже очень малые движения
земной поверхности и точно устанавливаются зоны накопления напряжений.
Другой метод основан на определении содержания воды в породах. В напряжённых
породах происходит увеличение объёма пор, а тем самым и водосодержания. Поскольку в
возникновении землетрясений грунтовые воды играют важную роль, сведения об уровне
воды в колодцах на территории сейсмических областей имеют большое значение.
Задача предсказания и, тем более, точного прогнозирования землетрясений (подобного
прогнозированию погоды как вычислению на основе адекватной модели) до сих пор не
решена — не было работоспособной, физически обоснованной модели подготовки и
начала («запуска») землетрясения. <ref name=georu>Шумилов В.Н. Главные движущие
силы землетрясений, дрейфа континентов и горообразования. Прогнозирование
землетрясений и спусковые силы.</ref> Согласно этой модели при вычислении прогноза
землетрясений должны быть учтены ВСЕ основные силы, действующие на земную кору.
А именно: главные (но медленно меняющиеся) силы и «спусковые» (быстро меняющиеся)
силы, «переполняющие чашу» — превышающие предел прочности коры при их
«наслоении» на гораздо большие главные силы. То есть, прогнозирование точного
времени прихода землетрясения базируется на учете уже достигнутого напряжения в
различных точках земной коры (результата действия главных, больших, но медленно
меняющихся сил Архимеда и сил вязкого трения мантийных конвекционных потоков) с
учетом прогноза погоды (в части распределения атмосферного давления на земную
поверхность) и расписания лунно-солнечных приливов.
<< Измерительные приборы
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
водохранилицах, 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.
<< Предсказание (прогнозирование) землетрясений
Предупреждение землетрясений
Современные исследования показали, что провоцируя мелкие толчки в зоне разлома,
можно ослабить давление, способное вызвать сильное землетрясение. Множество слабых
землетрясений, уменьшая напряжения, накапливающиеся со временем, способно
освободить столько же энергии, сколько одно разрушительное.
Одним из способов предупреждения сильных землетрясений служит закачка воды в
скважины, расположенные вдоль линии разлома, в котором было обнаружено
повышенное давление. Вода действует подобно смазке, уменьшая трение между породами
в разломе и создавая условия для их плавной подвижки, сопровождаемой серией лёгких
толчков.
Другим средством возбуждения мелких землетрясений являются взрывы вдоль
поверхности разлома.
По словам геолога Чэн Хун Линя из Национального Тайваньского университета,
давление, оказываемое небоскребом, могло вызвать повторное расхождение древнего
разлома, с которым связаны землетрясения. Если он прав, то возникают сомнения в связи
с различными проектами, в частности строительством в Японии города-небоскреба Sky
City 1000, вертикального города, который помог бы решить проблему с
перенаселенностью в Японии. Эта проблема связана не только с небоскребами.
Водохранилища и подземные хранилища отходов также могут вызвать колебания, если их
размеры слишком велики.
До строительства небоскреба "Тайбэй-101" котлован Тайбэя был очень стабильной зоной,
где не было активных сейсмических разломов поверхности. Сейсмическая активность там
была такой же, как в некоторых областях Великобритании, где примерно раз в год
случаются микроземлетрясения.
Однако когда начал расти "Тайбэй-101", ситуация стала меняться. "Количество
землетрясений за период строительства с 1997 по 2003 год возросло до двух
микроземлетрясений в год".
"С момента завершения строительства произошло два крупных землетрясения
(мощностью 3,8 и 3,2 балла) прямо под небоскребом", – говорит Чэн Хун Линь.
Используя информацию о конструкции здания, Чэн Хун Линь высчитал, какое давление
на поверхность почвы оказывает небоскреб. Масса стали и бетона достигает более 700
тысяч тонн. Этот вес распределен на площади 15,81 кв. м, и это означает, что на
поверхность под зданием осуществляется огромное давление в 4,7 бар. "Конструкция
"Тайбэя-101" полностью отличается от множества других небоскребов, потому что в его
строительстве использовалась гибридная структура из бетона и стали, чтобы обеспечить
ему дополнительную защиту от землетрясений и пожаров. Поэтому его фундамент
испытывает сильнейшую вертикальную нагрузку", – говорит доктор Линь.
Именно это чрезвычайно сильное давление, по его мнению, и могло вызвать новые
землетрясения.
Другие эксперты более осторожны, объявляя небоскреб причиной землетрясений. "Здание
может изменить давление на поверхность земли непосредственно под небоскребом, но
оно, вероятно, не может достичь глубины 10 км, на которой происходили землетрясения",
– говорит Джон Видаль, сейсмолог из Калифорнийского университета.
ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕ
Здесь нам бы хотелось рассказать о землетрясениях вообще, произошедших в
Новосибирске в частности, а главное – о том, что и как следует делать в подобной
ситуации, чтобы избежать возможных проблем. К сожалению или к счастью, но у жителей
Новосибирска нет большого опыта действий во время землетрясений. Прошедшее
показало, что первая реакция у многих – страх, паника, ужас.
Что делать при землетрясении
Необходимая минимальная информация.
Закачались стены, раскачивается люстра, поехал стол, упала посуда из шкафа. Похоже на
землетрясение. Нужно что-то делать, все испуганы, хочется кричать и бежать куда-нибудь
подальше. Именно такая реакция приводит к многочисленным травмам и жертвам.
Именно этого нужно избежать, чтобы уменьшить последствия паники.
Как это бывает
Продолжительность толчка обычно около 10-15 секунд.
Возможно несколько толчков подряд с интервалом 2-3 минуты.
После этого около месяца продолжаются небольшие толчки.
Что надо делать во время толчка:
При землетрясении бежать бесполезно, это может только привести к травмам. Поэтому
каждый член семьи должен заранее знать свое место при землетрясении и быстро встать:
в проем двери у внутренней несущей стены
в проем открытой входной двери квартиры не выходя на лестницу
в угол у внутренней несущей стены.
В этом месте можно переждать толчки.
Здесь же нужно иметь наготове сумку для землетрясения с необходимыми вещами из
расчета на одни сутки.
После землетрясения, перед выходом из дома выключить газ, отключить электричество,
закрыть воду.
Что брать с собой перед выходом из дома :
В сумке для землетрясения нужно иметь:
Паспорт и личные документы в полиэтиленовом пакете
Расходные деньги на неделю
Телефонная записная книжка
Ключи от квартиры
Фонарь с батарейками
Зажигалка или спичики
Часы (желательно с подсветкой)
Маленький радиоприемник на батарейках
Перочиный нож
Аспирин, анальгин, целанид, валидол
Вата, бинт, йод
Хлеб, соль, вода 0,5-1,0
Теплая одежда, прочная обувь, вязанная шапочка, перчатки
Чего не надо делать при землетрясении:
Нельзя подходить к наружной стене или окнам.
Нельзя выбегать из дома во время землетрясения.
Нельзя выпрыгивать в окно.
Нельзя пользоваться лифтом.
Нельзя стоять на улице около дома, а тем более под балконами.
Сразу после землетрясения не спешите звонить всем родственникам и знакомым по
телефону. Вы перегрузите телефонные линии и помешаете аварийным службам.
Дорогие читатели! Постарайтесь соблюдать спокойствие при повторении толчков, не
пугайте близких, не паникуйте, берегите здоровье своей семьи: на улице уже почти зима,
и вероятность простуды больше возможности повреждения большинства зданий в
Новосибирской области.
http://siaz.narod.ru/sb/loading/zalzala.htm
Про баллы
Как может тряхнуть?
1 балл. Неощутимое землетрясение. Интенсивность колебаний лежит ниже предела
чувствительности людей. Сотрясения почвы обнаруживаются и регистрируются только
сейсмографами.
2 балла. Едва ощутимое землетрясение. Колебания ощущаются только некоторыми
людьми, находящимися в покое внутри помещений, особенно на верхних этажах.
3 балла. Слабое сотрясение. Землетрясение ощущается немногими людьми,
находящимися в помещении. Колебания схожи с сотрясением, создаваемым
проезжающим легким грузовиком. Внимательные наблюдатели замечают легкое
раскачивание висячих предметов, несколько более сильное на верхних этажах.
4 балла. Заметное сотрясение. Землетрясение ощущается внутри здания многими людьми,
под открытым небом – немногими. Кое-где спящие просыпаются, но никто не пугается.
Колебания схожи с сотрясением, создаваемым проезжающим тяжело нагруженным
грузовиком. Дребезжание окон, дверей, посуды. Скрип полов и стен. Начинается
дрожание мебели. Висячие предметы слегка раскачиваются. Жидкость в открытых
сосудах колеблется. В стоящих на месте автомашинах толчок заметен.
5 баллов. Пробуждение. Землетрясение ощущается всеми людьми внутри помещений,
под открытым небом – многими. Многие спящие просыпаются. Немногие из них
выскакивают из помещений. Животные беспокоятся. Здания сотрясаются. Висячие
предметы сильно качаются. Картины сдвигаются с места. В редких случаях
останавливаются маятниковые часы. Некоторые неустойчивые предметы опрокидываются
или сдвигаются. Незапертые двери и окна распахиваются и снова захлопываются. Из
наполненных открытых сосудов в небольших количествах выплескивается жидкость.
Ощущаемые колебания схожи с колебаниями, создаваемыми падением тяжелых
предметов внутри здания.
6 баллов. Испуг. Землетрясение ощущается большинством людей, как внутри помещения,
так и под открытым небом. Многие люди, находящиеся в зданиях, пугаются и выбегают
на улицу. Некоторые люди теряют равновесие. Домашние животные выбегают из
укрытий. В немногих случаях может разбиться посуда, стеклянные изделия, падают
книги. Возможны движения тяжелой мебели, может быть слышен звон малых колоколов
на колокольнях.
В немногих случаях в сырых грунтах возможны трещины шириной до 1 см. В горных
районах отдельные случаи оползней. Наблюдается изменение уровня воды в колодцах.
7 баллов. Повреждение зданий. Большинство людей испуганы и выбегают из помещений.
Многие из них еле удерживаются на ногах. Колебания замечают водители движущихся
автомобилей.
В отдельных случаях оползни проезжих частей дорог на крутых склонах и трещины на
дорогах. Нарушения стыков трубопроводов: трещины в каменных оградах.
На поверхности воды образуются волны, вода становится мутной вследствие поднятия
ила. Изменяется уровень воды в колодцах. В немногих случаях возникают новые или
пропадают существующие источники воды. Отдельные случаи оползней на песчаных
берегах рек.
8 баллов. Сильные повреждения зданий. Испуг и паника: испытывают беспокойство даже
лица, ведущие автомобиль. Кое-где обламываются ветви деревьев. Сдвигается и иногда
опрокидывается тяжелая мебель. Часть висячих ламп повреждается.
Отдельные случаи разрыва стыков трубопроводов. Памятники и статуи сдвигаются.
Надгробные камни опрокидываются. Каменные ограды рушатся.
Небольшие оползни на крутых откосах выемок и насыпей дорог, трещины в грунтах
достигают нескольких см. Возникают новые водоемы. Иногда пересохшие колодцы
наполняются водой или, наоборот, существующие – иссякают.
9 баллов. Всеобщее повреждение зданий. Всеобщая паника. Большие повреждения
мебели. Животные мечутся и издают крики. Памятники и колонны опрокидываются.
Значительны повреждения искусственных водоемов, разрывы части подземных
трубопроводов.
На равнинах наводнения, часто заметны наносы песка и ила. Трещины в грунтах
достигают ширины 10 см, а по склонам и берегам рек – более 10 см, кроме того, большое
количество тонких трещин в грунтах. Скалы обваливаются, частые оползни и осыпание
грунта. На поверхности воды большие волны.
10 баллов. Всеобщее разрушение зданий. Опасные повреждения плотин и дамб,
серьезные повреждения мостов. Легкие искривления железнодорожных рельсов. Разрывы
или искривление подземных трубопроводов. Дорожные покрытия и асфальт образуют
волнообразную поверхность.
Трещины в грунтах шириной несколько дециметров, а в некоторых случаях до метра.
Параллельно руслам водных поток появляются широкие разрывы. Осыпание рыхлых
пород с крутых склонов. Возможны большие оползни на берегах рек и крутых морских
побережьях. В прибрежных районах перемещаются песчаные и илистые массы.
Выплескивание воды в каналах, озерах и реках. Возникают новые озера.
11 баллов. Катастрофа. Серьезные повреждения даже зданий хорошей постройки, мостов,
плотин и железнодорожных путей. Шоссейные дороги приходят в негодность.
Разрушаются подземные трубопроводы.
Значительные деформации почвы в виде широких трещин, разрывов и перемещений в
вертикальном и горизонтальном направлениях. Многочисленные горные обвалы.
Определение интенсивности сотрясения (балльности) требует специального исследования.
12 баллов. ...Сильное повреждение или разрушение практически всех наземных и
подземных сооружений. Радикальные изменения земной поверхности. Наблюдаются
значительные трещины в грунтах. Горные обвалы берегов рек на больших площадях.
Возникают озера, образуются водопады, возникают русла рек. Определение
интенсивности сотрясения (балльности) требует специального исследования.
http://www.sakhalin.ru/Region/scale.htm
Короткая сводка событий.
Землетрясение 27 сентября 2003 года, Республика Алтай РФ.
27 сентября 2003 года в республике Горный Алтай недалеко от районного центра КошАгач произошло сильное землетрясение с магнитудой, 7.5. Предварительные координаты:
49.8 с.ш., 88.3 в.д. Землетрясение вызвало сотрясения почвы эпицентральной зоне, более
10 баллов. В некоторых местах разрушены дороги - образовались большие оползни.
Оборваны линии электропередач. В районном центре Кош-Агач частично разрушены
кирпичные здания. В населенных пунктах Чаган-Узун, Арталык произошло проседание
почвы, которые затопила протекающая рядом река Чуя. Поселок Акташ (Р. Алтай):
повреждения отдельных строений; разрушены печные трубы. Поселок Артыбаш
(Телецкое оз., Р. Алтай): трещины в бетонных панелях, разрушения кирпичной кладки.
Село Шалымское (15 км к северу от г. Таштагол, Кемеровская область): лопнули стены
панельного дома. Город Таштагол: сильные колебания, раскачивание конструкций. Город
Новокузнецк: образование трещин в зданиях. Город Новосибирск: паника в многоэтажных
домах; сильные колебания; раскачивание предметов.
Произошли сотрясения почвы по шкале 12-ти балльной Меркалли (предварительная
оценка): районный центр Кош-Агач (Р. Алтай) - 10 баллов, Саяногорск (Р. Хакасия) - 4
балла, Новосибирск - 4 балла, Кемерово - 3 - 4 балла, Красноярск - 2 - 3 балла, Омск - 2
балла, Томск - 2 балла.
http://www.gs.uiggm.nsc.ru/russian/main.html
Как это было в Новосибирске.
Сообщения в новостях на новосибирском сайте: 27.09.03. Сегодня около 18-40 были
зафиксированы подземные толчки.
Первые из них наблюдались в Советском районе Новосибирска. Через несколько минут
землетрясение ощущались и в самом Новосибирске. В течение приблизительно двух
минут раскачивалось самое высокое инженерное сооружение города – телевизионная
вышка Жители домов покидали свои квартиры. Были срочно эвакуированы зрители театра
Оперы и Балета. По предварительным данным сила толчков составила 4 бала по шкале
Рихтера. Информации о жертвах и разрушениях не поступало. В настоящее время в
Новосибирске ощущаются серьезные перебои в работе сотовых операторов. Специалисты
предупреждают, что в ближайшие время могут повториться подземные толчки, причем
большей силы. Будьте бдительны! При эвакуации из высотных домов не пользуйтесь
лифтами.
http://www.ngs.ru/news/more/10292.shtml
Когда произошел первый толчок, народ бросился на улицу, забывая документы и оставляя
открытыми двери. За короткое время на новосибирском форуме появились сотни
сообщений о происходящих событиях, люди волновались, рассказывали об
испытываемых ощущениях, реакции домашних животных. Довольно долго не было
никакой официальной информации в средствах массовой информации (радио,
телевидение), в дальнейшем она оказалась неверной: сообщили, что повторения толчков
не будет, и просили расходиться по домам. Тем не менее, около 2 часов ночи пошла
следующая волна. Многие провели вечер и часть ночи на улице, остальные же безмятежно
проспали до утра, ощутив новые толчки лишь утром.
- Люди испытали сильнейший стресс, - сообщила заместитель главного врача
Новосибирской станции скорой помощи Тамара Савичева. - Два человека - женщина 65
лет и мужчина 77 лет - умерли возле подъезда своего дома. Сердце не выдержало...
Еще в тот день у одной молодой женщины от пережитого произошел выкидыш, а у другой
- преждевременные роды...
Балет «Дон Кихот» в местном театре оперы и балета пришлось прервать. - Казалось, мы
сейчас упадем вниз, - говорит Николай Крайнов, машинист сцены. - Думали, сейчас
рухнут декорации.
Покупатели одного из крупнейших супермаркетов Академгородка так и не смогли
пробиться на волю. Когда в магазине заходили ходуном стеллажи с продуктами и
отключилось кассовое оборудование, сотрудники службы охраны просто-напросто
перекрыли двери: пусть нас завалит, зато не дадим вынести колбасу и пиво.
http://www.kp.ru/daily/23125/23616/
Дальнейшее развитие событий:
Новости от 1 октября 2003 года.
В места наибольшего разрушения на Алтае едут спасатели и ученые. На Алтай прибудет
группа ученых-сейсмологов. Виктор Селезнев, например, считает, что прошедшее
землетрясение по своей силе и разрушительным свойства было уникальным. Это, по
мнению ученого, следствия глобальных тектонических процессов связанных с
горообразованием и формированием континентов планеты. В течение 3 суток на юге
Сибири произошло не менее 300 сейсмических событий. Правда, большинство из них в
Новосибирске неощутимы и происходят в эпицентре субботнего землетрясения в
республике Алтай.
Кстати, по словам представителя департамента капстроительства мэрии г. Новосибирска,
Новосибирская область находится в зоне возможных шестибалльных землетрясений, все
постройки в областном центре возводились по СНИПам, предусматривающим именно
такую сейсмонагрузку.
http://www.nsk.ru/news/75665
Здесь будет уместно привести выдержки из интервью с директором геофизической
службы СО РАН доктором геолого-минералогических наук Виктором Сергеевичем
Селезневым.
- Территория, на которой расположен Новосибирск, не первый раз испытывает подземные
толчки. Самая крупная "тряска" произошла в 1882 году, когда, к счастью, города еще не
было. А возможны ли сильные землетрясения в будущем?
- На карте сейсмического районирования Российской Федерации Новосибирск находится
в шестибалльной зоне. То есть землетрясение силой шесть баллов здесь когда-нибудь
должно произойти.
- А когда?
- Долгосрочных прогнозов мы делать не можем. В ближайшее время пока не ожидается.
Хотя, как говорится, стопроцентную гарантию может дать только страховой полис.
-Отчего же так?
-Видите ли, в Японии, к примеру, около 600 сейсмологических станций с оборудованием,
позволяющим получать самую оперативную информацию. Занимаются этой проблемой
японцы более ста лет. В нашей зоне 40 станций, и то большая их часть создавалась в
последние два года. До этого было 14.
-В ближайшее время, вы сказали, можно не ожидать сильных землетрясений, а
"отголоски" алтайского еще будут?
-С очень большой долей вероятности - нет. Зарегистрировано уже тридцать толчков,
значит, основная масса энергии уже вышла наружу. Но не Алтай в этом смысле особенно
страшен. Страшно, если землетрясение произойдет на территории Кузбасса. Он находится
в 7-8-балльной зоне, а землетрясений такой силы там еще не было. Как не было там и
строительства сейсмоустойчивых сооружений. Если такой силы землетрясение
произойдет там, то, боюсь, оно разрушит все.
Обратите внимание на слово «нет».
Пока неизвестна причина землетрясения в Республике Алтай, так же будут ли
продолжаться подземные толчки, поэтому нельзя полностью доверяться информации,
которая сообщается в средствах массовой информации. Надо действовать по
обстановке, не поддаваясь панике и не веря многочисленным слухам из источника "ОБС".
Даже специалисты пока не могут дать сколько-нибудь точных прогнозов, стоит ли
верить неспециалистам?
Из новостей с сайта www.ngs.ru:
[01.10.03] В Новосибирске вновь произошло землетрясение. Его сила не превысила 1-2
баллов по шкале Рихтера.
Как нам сообщил директор геофизической службы СО РАН Виктор Селезнев, в 08-08
были зафиксированы новые толчки в эпицентре землетрясенья в Республике Алтай,
которые составили около 7 баллов. В.С. Селезнев добавил, что толчки, подобные
сегодняшнему, в Новосибирске могут повторяться в течение ближайших нескольких дней,
однако они никакой угрозы не представляют, так как их сила не превысит 2 баллов по
шкале Рихтера.
Сообщает РИА "Новости": от толчков раскачивались люстры в квартирах, на верхних
этажах жилых домов эти толчки ощущались особенно отчетливо. Некоторые люди
покинули свои дома, выйдя на улицу.
Землетрясения, прошедшие в минувшие выходные, заставляют спасателей задуматься, как
оповещать горожан о возможных чрезвычайных ситуациях.
Оказалось также, что в Новосибирске нет специального телефонного номера, по которому
жители могли бы узнать, что происходит. Вчера вечером и ночью люди звонили, в
основном, в милицию и в МЧС, а также обзванивали друзей, родственников и знакомых
по городским телефонам. Сотовая связь перестала работать практически сразу после
первых подземных толчков. В будущем, как сообщил начальник главного управления по
делам ГО и ЧС области Данияр Сафиуллин, спасатели надеются, что оповестить горожан
о возможном ЧП можно будет заранее. По данным Радио Юнитон, в ближайшее время
должны пройти переговоры с операторами сотовой связи. И вполне вероятно, что
новосибирцев будут предупреждать о возможных ЧП с помощью SMS-сообщений.
Еще несколько довольно иформативных сообщений:
Сибири повезло в том, что главный удар стихия нанесла по малолюдным местам Горного
Алтая с редким населением и невысокими домами. Именно поэтому жертв удалось
избежать.
...
Более тысячи строений на Алтае не подлежат восстановлению.
Читайте здесь:
Академик Гольдин: "Землетрясение имело уникальный характер"
...
уникальный характер данному землетрясению придает то, что за первым толчком,
последствиями которого стало образование нового тектонического разлома в юговосточной области Алтая, в районе Южно-Чуйского белка, последовала серия других
толчков - автошоков
...
Жители крупных индустриальных городов – Красноярска, Барнаула, Новосибирска,
Кемерова, по словам академика, пережили не землетрясение. По этим территориям
прокатилась только сейсмическая волна, колыхнувшая пласты.
...
по его словам "треск" не имел техногенного характера...
...
Что касается прогноза землетрясения, академик Гольдин сообщил, что технические
причины помешали заранее узнать о таком масштабном процессе. "В этом районе у нас
есть измерительная сеть, но она была установлена совсем недавно, поэтому не накопила
достаточной информации, которая позволила бы проанализировать состояние земной
кары на предмет возникновения сейсмической активности. Через два-три года с помощью
этой системы мы сможем безошибочно прогнозировать все процессы на горной
территории, но на настоящий момент об этом говорить рано. Сейсмический "треск",
произошедший в субботу должен обратить внимание властей на положение вещей в
обеспечении сейсмических станций современным оборудованием и в самом количестве
этих станций в активных зонах. В частности, сейчас по этим параметрам Россия отстает
даже от таких стран, как Иран, Армения и Турция. В Армении сейсмические станции
расположены с частотой 10 км, у нас же расстояние между станциями в измерительной
сети достигает порой 100 км.
...
К счастью, это мощнейшее землетрясение не привело к человеческим жертвам, но власти
должны решать проблемы сейсмостанций уже сегодня, чтобы завтра катастрофы такого
масштаба мы могли вовремя прогнозировать и принимать соответствующие меры", заключил академик Сергей Гольдин.
полный вариант читайте здесь.
ССЫЛКИ ПО ТЕМЕ
Как мы пережили землетрясение - репортаж эвакуированных
(:Zu:) (2006-12-01 22:56:54)
Спасибо большое!!!Вы мне очень помогли!!!
(2003-10-01 23:32:02)
Главное управление ГО и ЧС Красноярского края:
Правила поведения при землетрясениях.
В помещении.
1.1 Если Вы находитесь в невысоком, до 2-3 этажей здании, то постарайтесь покинуть его; выбегайте
быстро, но осторожно; остерегайтесь падающих предметов, оборванных проводов и других источников
опасности; отойдите сразу от здания подальше, на открытое место.
1.2 Если Вы находитесь на верхних этажах многоэтажного здания, то: не бросайтесь к лестницам и лифтам.
Скорее всего они будут переполнены людьми, а лифты отключены. Поэтому лучше остаться в здании;
предварительно откройте входную дверь, которая в дальнейшем может оказаться перекошенной и
заклиненной; быстро займите наиболее безопасное место в помещении: под прочной мебелью, у ближайшей
к центру капитальной стены, опорной колонны, в дверных проемах капитальных стен, в углу комнаты,
непосредственно в ванне, куда могут поместиться хотя бы дети; всегда подальше от окон, тяжелых
предметов и оборудования, которые могут опрокинуться.
ПОМНИТЕ: в Вашем распоряжении имеется целых 10, а то и 15-20 секунд, чтобы оказаться в безопасном
месте. Надежным местом обычно бывает проем входной двери в квартиру. Прежде всего окажите помощь
детям инвалидам и престарелым. Помните, что все многоэтажные здания строятся по проектам,
учитывающим степень сейсмичности данной территории. И если это такое здание построено качественно,
что можно не бояться, что оно рухнет даже тогда, когда погаснет свет, послышится шум от бьющейся
посуды, потрескивающих стен и падения предметов. При этом могут даже разрушиться перегородки, упасть
вниз отдельные навесные элементы и архитектурные детали. В результате колебания конструкций,
разрушения могут начаться и с падения отдельных элементов перекрытия или частей капитальных стен. Вот
тогда попытка покинуть здание будет менее рискованной, чем дальнейшее пребыванием в нем. В этом
случае покинуть такое здание просто необходимо.
На улице.
Во время толчков не входите в здания, и не бегайте вокруг них. Лучше всего оставаться на открытом месте,
подальше от зданий и линий электропередачи. Если вы все же оказались рядом с высоким зданием, встаньте
в дверной проем – это обезопасит Вас от падающих обломков стекол, балконов, карнизов и парапетов.
Помните: источником повышенной опасности являются подземные коммуникации, особенно трубопроводы
с горячим водой и паром, а также систем газоснабжения ваших домов. Сельским жителям полезно
позаботиться о домашних животных. Освободите их, они сами пойдут за вами.
В транспорте.
Любой транспорт нужно спокойно и быстро остановить, по возможности дальше от того, что может рухнуть
от сильных толчков – высоких зданий, путепроводов, мостов, линий электропередачи. Все водители не
должны допускать возникновения пробок на дорогах и перекрытия перекрестков. Старайтесь объехать
центр и узкие проезды. Водители автобусов и трамваев, остановив транспорт, должны открыть все двери, а
затем, после первых толчков, контролировать соблюдение порядка при выходе из транспортного средства.
ПОМНИТЕ: из машины и автобуса не следует выходить до конца толчков. Пассажирам легковых
автомобилей и общественного транспорта безопаснее всего оставаться на своем месте до конца колебаний
почвы. Не стоит выбивать стекла и рваться в сторону дверей, создавая давку и заведомую опасность травм.
Окажите помощь детям, старикам и инвалидам.
http://www.politsib.ru/news/index.php?id=9105&gid=1
Есть мнение?
МАГНИТНЫЕ БУРИ ЕЩЕ И ТРЯСУТ
Ученых давно интересует, как различные геофизические поля влияют на
землетрясения. Считают, что поля, вызванные солнечной активностью,
колебаниями земных приливов, скоростью вращения нашей планеты и даже
запуском МГД (магнитогидродинамических) генераторов, изменяют
напряженное состояние земной коры и накачивают в нее дополнительную
энергию. Обычно спровоцированное землетрясение регистрируют через
несколько дней после ключевого события.
Специалисты Объединенного института физики Земли им. О.Ю.Шмидта
РАН предположили, что магнитные бури также обладают достаточной
силой, чтобы встряхнуть земную кору. Чтобы проверить гипотезу, они
сопоставили более 14 тыс. колебаний земной коры ощутимой силы,
которые были зарегистрированы с 1975 года в Казахстане и Киргизии, и
примерно 350 внезапных магнитных бурь, отмеченных за тот же срок
мировой сетью геомагнитных наблюдений.
Геомагнитные бури обычно возникают из-за потоков высокоскоростной
плазмы, которая выбрасывается во время вспышек на Солнце. Связанная с
ними ударная волна бьет по магнитосфере Земли, вызывая колебания.
Начало бури, длящееся от нескольких часов до нескольких дней, чувствуют
на всей планете почти одновременно. Затем наступает более
продолжительная стадия восстановления, когда магнитное поле Земли
приходит в себя. В это время его характеристики на разных широтах
земного шара существенно различаются.
Расчеты показали, что наибольшее число землетрясений в Казахстане и
Киргизии происходило спустя несколько суток после начала магнитной
бури. Как правило, число землетрясений после магнитных бурь заметно
возрастало. Но были и районы, где наблюдалась противоположная
закономерность. Чтобы учесть влияние и других, возможно, не менее
весомых факторов, ученые также проанализировали, есть ли связь между
этими же землетрясениями и колебаниями земных приливов. Но, согласно
статистическому анализу, земные приливы, в отличие от геомагнитных
бурь, здесь ни при чем.
Ученые также попытались оценить, достаточно ли энергии магнитной бури
для того, чтобы вызвать землетрясение. В принципе, при сейсмической
активности высвобождается количество энергии, близкое к тому, которое
несет в себе магнитная буря. Но следует учесть, что в подземный толчок
выливается лишь сотая часть упругой энергии, которая приводит в
движение процесс. К тому же электромагнитная энергия бури передается в
механическую через сложные эффекты в горных породах, например,
пьезоэлектрического. КПД этой передачи исчисляется в лучшем случае в
сотых долях процента. Поэтому ученые склоняются к мнению, что
магнитная буря выполняет для землетрясения роль спускового крючка, или
триггера. В будущих полевых и лабораторных работах геофизики надеются
прояснить физическую природу этого эффекта.
Выявлены "тихие" предвестники больших землетрясений
Предсказание землетрясений представляет собой очень сложную задачу, а надежные
методы их прогноза до сих пор не разработаны. Как сообщает LiveScience, новое
исследование ученых из Стэнфордского университета, проведенное под руководством
Пола Сигалла (Paul Segall), показало, что медленные, «тихие» землетрясения,
длительностью порядка недель или месяцев, могут явиться предвестниками и сигналом
крупных, катастрофических сотрясений земной коры.
В работе приводятся данные о четырех тихих, «асейсмических» подвижках земной коры
выявленных в районе Гавайского вулкана Килауэа (Kilauea) в период между 1998 и 2005
годами. Эти события примечательны тем, что они сопровождались примерно 60 слабыми
землетрясениями магнитудой 2-3 балла и длительностью более двух недель. Частота этих
землетрясений примерно в 6 раз превышала нормальную сейсмическую активность в этом
регионе. По мнению ученых, «тихие» сотрясения коры могли явиться спусковым
механизмом для небольших землетрясений, которые в свою очередь, способствовали
возникновению напряжений в зонах разлома земной коры. Эти напряжения могут
разряжаться в виде катастрофических землетрясений магнитудой 8 баллов и выше.
В отличие от «обычных» землетрясений, воспринимаемых нами как внезапное, резкое и
краткое по длительности сотрясение земли, тихие землетрясения гораздо менее резки,
длятся значительно дольше и не считаются опасными. Согласно мнению ученых из
Стэнфорда такие тихие землетрясения могут стать сигналом о возможности более
сильных событий в зонах поддвига земной коры (т. е. в местах, где одна плита коры
пододвигается, «подныривает» под другую). Частые тихие землетрясения были выявлены
в зонах подвига на северо-западе Тихого океана, в Японии, Мексике и ряде других мест.
Как говорит д-р Сигалл, «вполне допустимо, что при медленных подвижках земной коры
вероятность крупных землетрясений значительно возрастает». Если это так, ученыесейсмологи могут использовать регистрацию медленных подвижек коры для оценки
возникающих в ней напряжений в зонах поддвига. Так, на северо-западе Тихого океана,
«тихие» землетрясения случаются примерно каждые 14 месяцев. Если сейсмологам
удастся определить очаг таких сотрясений, они смогут более точно прогнозировать более
сильные проявления сейсмической активности.
Предвестники землетрясений
25 апреля 2005 |Эксперт
Нашу планету трясет. Куда и какой силы будет направлен следующий тектонический
удар, научились предсказывать российские ученые
В начале XXI века заметно участились сильные землетрясения в наиболее сейсмически
неспокойных регионах Земли, причем на протяжении нескольких последних месяцев
образовался новый пик активности в северо-восточной части Индийского океана. 26
декабря 2004 года в нескольких сотнях километров к западу от индонезийского острова
Суматра произошло второе по силе за последние сто лет землетрясение с магнитудой 9,09,3, вызвавшее мощнейшее цунами, а спустя всего три месяца, 28 марта 2005 года, в 173
километрах к юго-востоку от декабрьского эпицентра был зафиксирован новый сильный
толчок с магнитудой 8,7, тоже внесенный учеными в условный список "Топ-10 столетия".
В беседе с корреспондентом "Эксперта" директор Международного института теории
прогноза землетрясений и математической геофизики РАН (МИТП РАН) членкорреспондент РАН Александр Соловьев отметил, что на основании имеющейся у ученых
исторической информации можно предположить наличие довольно устойчивого цикла
сейсмической активности Земли с периодом примерно один раз в полвека: "К сожалению,
у нас очень короткий временной отрезок серьезных инструментальных наблюдений, но
известно, по крайней мере, что явная активизация имела место в конце девятнадцатого -
начале двадцатого века, затем была 'кучка' крупных землетрясений в середине прошлого
века (в частности, сильнейшее за последние сто лет чилийское в 1960 году и аляскинское
в 1964 году), и похожая картина вырисовывается сейчас".
Землетрясения предсказать нельзя
Вероятность того, что в скором времени в зоне так называемого Сундского разлома, то
есть участка Индийского океана, где Индийская тектоническая плита подкапывается под
Бирманскую, может произойти как минимум еще один толчок схожей магнитуды,
оценивается специалистами довольно высоко.
А всего каких-нибудь десять-пятнадцать лет назад в геофизическом мейнстриме
существовало устойчивое неприятие самой идеи о возможности сколько-нибудь
эффективного прогнозирования землетрясений. По сути, в ведущих научпоповских
толстых журналах Запада вплоть до недавнего времени было наложено негласное табу на
публикацию любых исследований в этой области. Более того, эти издания всячески
поощряли статьи, которые можно было объединить под общим девизом "Землетрясения
предсказать нельзя!".
Не остаются в стороне от этого процесса и многие солидные исследовательские
учреждения. Так, Геологическая служба США в своих обзорах до сих пор регулярно
упоминает о том, что краткосрочный прогноз землетрясений "в ближайшие пятьдесят лет
невозможен". Дело в том, что в США традиционно основной упор делался не на прогноз,
а на сейсмостойкое строительство, и этот прагматический подход активно поощряется
мощным строительным лобби.
И все-таки, несмотря на энергичное противодействие мейнстримовской геофизической
тусовки (прежде всего ее американской составляющей), былой общий скепсис ученых по
отношению к возможностям научного прогнозирования землетрясений постепенно
сменяется живым интересом к этой области исследований. Как отмечает Александр
Соловьев, "если сравнить тематику научных докладов на предстоящей конференции
Европейского геофизического союза в Вене даже с конференцией позапрошлого года,
сразу же бросается в глаза, что количество выступлений, посвященных прогнозированию
землетрясений, выросло чуть ли не на порядок".
И что особенно приятно, считавшееся почти неприличным на международных научных
конференциях по сейсмологии и геофизике словосочетание "прогноз землетрясений"
наконец перестало восприниматься таковым прежде всего благодаря исследованиям
российской геофизической школы, возглавляемой патриархом отечественной сейсмологии
и математической геофизики академиком Владимиром Кейлис-Бороком.
Симптомы неустойчивости
В начале 60-х годов прошлого века Владимир Кейлис-Борок при активной поддержке
академика Михаила Садовского, который более тридцати лет возглавлял Институт физики
Земли (ИФЗ) и был главным куратором всех геофизических исследований в АН СССР,
приступил к разработке принципиально нового фундаментального научного направления вычислительной сейсмологии. В число ее основных задач входило внедрение в геофизику
новых математических и статистических методов с целью повышения точности и объема
обработки данных, комплексный анализ и интерпретация геофизических наблюдений,
автоматизация их обработки при помощи ЭВМ.
На базе лаборатории, которой тогда руководил Владимир Кейлис-Борок, в ИФЗ был
создан специальный отдел вычислительной геофизики, в 1990 году преобразованный в
Международный институт теории прогноза землетрясений и математической геофизики.
Уже к концу 60-х Кейлис-Борок становится одним из крупнейших авторитетов в мировой
геофизике. Признанием этого факта, в частности, является избрание его членом
Национальной академии наук США в 1971 году, задолго до того, как он получил
аналогичный академический статус на родине (1987).
Примерно к тому же времени относится и начало активных исследований КейлисБороком и его коллегами возможности прогнозирования мест сильных землетрясений.
Сравнительный анализ сейсмичности различных регионов Земли и успешная работа по
распознаванию потенциальных участков сильных землетрясений, в свою очередь, создали
предпосылки для решения новой, более сложной задачи - прогноза времени
землетрясений.
Длительное изучение различных "предвестников" землетрясений позволило группе
Кейлис-Борока сделать один из первых удачных прогнозов - было предсказано Ирпинское
землетрясение в Италии в 1980 году. Придя к выводу о необходимости создания
фундаментальной теоретической базы прогноза землетрясений, Владимир Кейлис-Борок
внедрил в геофизическую науку новейший математический пласт - теорию нелинейных
динамических систем. При помощи этой теории ему удалось выявить, что сильные
землетрясения предваряются так называемыми универсальными симптомами
неустойчивости, характерными для широкого класса динамических систем.
Наконец, на базе нового подхода к прогнозу землетрясений, в котором основное внимание
уделялось комплексному анализу и совместному использованию различных групп
"предвестников", в 80-е годы Кейлис-Борок создал целое семейство математических
алгоритмов среднесрочного прогноза, основными из которых стали М8 и КН. Алгоритм
М8 был разработан для прогноза сильнейших землетрясений мира с магнитудой 8,0 и
выше, а КН - для прогноза сильных землетрясений регионального уровня.
Вот что об этом этапе среднесрочного прогнозирования рассказывает нынешний директор
МИТП РАН Александр Соловьев: "Одним из наших первых серьезных успехов, в
значительной степени повлиявшим затем на принятие решения о создании отдельного
института в Москве, стал прогноз калифорнийского землетрясения в Лома-Приета (по
названию местечка рядом с Сан-Франциско). Так получилось, что информацию об этом
прогнозе довели до окружения Горбачева непосредственно перед тем, как он поехал на
встречу с Рейганом в Рейкьявик (в 1988 году). В ходе переговоров наш доклад был
передан американцам. Менее чем через год после рейкьявикского саммита в Калифорнии
действительно произошло сильное землетрясение, и наша работа сравнительно быстро
получила широкую международную огласку".
Многолетний эксперимент по прогнозированию землетрясений на базе алгоритма М8 - в
каком-то смысле визитная карточка российских ученых из МИТП: с 1985-го по начало
1990-х годов основное внимание уделялось его первичной отработке, поэтому преобладал
ретроспективный анализ, а в последние десять-пятнадцать лет осуществляется
нормальный прогноз. В самом общем виде он работает следующим образом:
рассматривается "большое тихоокеанское кольцо", территория этого кольца покрывается
кругами радиусом 600 км, каждый из таких кругов раз в полгода анализируется изучается фоновая сейсмичность в предыдущие периоды и на основании такого анализа
делается прогноз, следует ли в течение ближайших пяти лет ожидать в том или ином
регионе землетрясений с магнитудой порядка 8,0.
-------------------------------------------------------------------------------Вероятность землетрясения в Калифорнии летом 2005 года остается высокой
-------------------------------------------------------------------------------По словам Александра Соловьева, вплоть до прошлого года метод М8 работал вообще без
единого сбоя: "Все 'восьмерки', которые происходили, нами предсказывались. В
частности, мы предсказали оба сильных землетрясения, которые произошли в девяностые
годы на территории России (в 1994-м и 1995 годах на Курильских островах). Однако
последнее крупнейшее индонезийское землетрясение в декабре 2004 года нам в рамках
этого алгоритма предсказать не удалось". Отчасти это можно объяснить тем, что алгоритм
М8 был изначально рассчитан на предсказание землетрясений с магнитудами порядка 88,5, и, соответственно, используемые в нем круги радиусом 600 км рассчитаны именно на
такой диапазон магнитуд. А что касается декабрьского землетрясения, то его аномально
большая магнитуда требовала анализа круга с куда большим радиусом, порядка 1500 км
(чем сильнее предполагаемое землетрясение, тем большую территорию надо
рассматривать для более точной оценки его вероятности).
Впрочем, даже этого "прокола" с индонезийским землетрясением можно было избежать.
Дело в том, что помимо собственно прогнозирования землетрясений специалисты МИТП
занимаются чисто математическим моделированием сейсмичности, и в одной из их
последних статей (она вышла уже в начале 2005 года, но была отправлена в печать
примерно год назад) есть карта, на которой представлены результаты подобного
моделирования.
Данная модель основывается на анализе возможных сценариев взаимодействия главных
тектонических плит: ученые определенным образом задают направление их движения и
смотрят, где должны возникать землетрясения в силу накопления тектонических
напряжений. Александр Соловьев: "Обозначенные на этой карте черными кружочками
точки - те самые сильные землетрясения, которые были получены в данной модели (к
слову, отмеченные на карте точки - это как минимум 'девятки'). И можно увидеть, что в
районе Суматры такой кружочек нарисовался, ну не совсем прямо в той самой точке, где
произошло декабрьское землетрясение, но очень близко. К сожалению, связать то, что
получается в теоретической модели, с реальным временем, то есть предсказать хотя бы
примерный временной диапазон возможного землетрясения исходя из ее результатов, мы
пока не можем - такое событие может в принципе случиться и через год, и через десять
лет".Цепь землетрясений
Сейчас основной акцент в своей работе специалисты МИТП делают на
усовершенствовании среднесрочных прогнозов (алгоритм М8 формально все-таки скорее
относится к долгосрочным). По мнению г-на Соловьева, наиболее перспективным
направлением, активно разрабатываемым самим Владимиром Кейлис-Бороком и доктором
физико-математических наук Петром Шебалиным, сегодня является "цепочечный" метод.
В его рамках сначала анализируется фоновая сейсмичность в том или ином регионе,
причем прежде всего обращается внимание на возникновение цепочек землетрясений.
"Цепочечными" землетрясения признаются тогда, когда они происходят близко друг от
друга в пространстве-времени (по расстоянию это десятки километров, в среднем 30-50).
Вокруг каждой такой точки опять-таки рисуются круги (их радиус зависит от магнитуды,
а "стандарт" - около 80 км, то есть почти на порядок меньше, чем в алгоритме М8). И в
случае, если сопряженные события покрывают достаточно большую территорию,
последняя затем анализируется на предмет того, были ли на ней ранее выявлены
среднесрочные "предвестники", какие-либо аномалии в поведении сейсмичности.
Цепочечный метод позволяет выявить корреляцию различных проявлений сейсмической
активности на больших пространствах перед сильными землетрясениями, то есть
рассматривает те ситуации, когда на очень большой территории наблюдается
одновременное учащение землетрясений.
Как отмечает Петр Шебалин, "подобное усиление активности далеко не всегда
происходит только перед сильными землетрясениями, поэтому часть выявленных цепочек
нам нужно отбрасывать. Для этого мы в той пространственной области, в которой
выявлены цепочки, ищем более долгосрочные 'предвестники' - те, которые проявляются в
интервалах времени порядка нескольких лет. Сами же цепочки выявляются примерно за
несколько месяцев до предполагаемых сильных землетрясений".
В случае, если по итогам анализа ученые приходят к выводу о высокой вероятности
нового землетрясения, на отслеживаемой "цепочечной" территории объявляется "тревога".
Ее средняя продолжительность, как правило, составляет около полугода.
В последние несколько лет в ряде регионов мира специалисты МИТП ведут долгосрочный
эксперимент по тестированию "цепочечного" метода. Ими отслеживаются Калифорния и
Невада; Япония и прилегающая часть нашего Дальнего Востока; Северные и центральные
Апеннины и прилегающие к ним территории, прежде всего Северные Балканы (Словения,
Хорватия, Сербия и т. д.); восточная часть Средиземноморья.
Первый серьезный успех пришел два года назад: 1 июля 2003 года на генеральной
ассамблее Международного союза геодезии и геофизики в Саппоро Петр Шебалин
представил доклад о тревожных симптомах в Японии, и уже через два с половиной
месяца, 25 сентября, к югу от острова Хоккайдо произошло спрогнозированное им и его
коллегами землетрясение с магнитудой 8,3 (к счастью, случилось оно в океане и к тому же
обошлось без цунами, поэтому большого ущерба не вызвало).
По мнению г-на Шебалина, самый качественный прогноз по данной методике калифорнийское землетрясение Сан-Симеон: "Мы отослали информацию о том, что в
центральной Калифорнии на территории с линейными размерами 400 километров
ожидается сильное землетрясение в конце июня 2003 года, и оно произошло через
полгода, в конце декабря (с магнитудой 6,5; нами же был дан прогноз '6,4 и выше').
Именно этот прогноз многие специалисты рассматривают как особенно удачный,
поскольку в этом регионе спрогнозировать событие подобной силы намного сложнее, чем
в той же Японии (калифорнийский регион менее сейсмически активен, землетрясения
такой магнитуды там происходят в среднем раз в двадцать лет)".
Летом 2004 года этим методом было предсказано землетрясение в Словении, причем его
магнитуда была очень низкой - всего 5,5. Наконец, в начале прошлого года российским
сейсмологам удалось предсказать землетрясение в зоне к юго-востоку от острова Хонсю
(5 сентября 2004 года по соседству друг с другом там произошло сразу два сильных
толчка с магнитудами 7,4 и 7,2).
Тревожная зона
Безусловно, говорить о тотальном прорыве в области среднесрочного прогнозирования
крупных землетрясений все-таки преждевременно. У земной коры очень сложное,
неоднородное строение. И точно определить, где именно произойдет прорыв
тектонического напряжения, намечающийся по линии разлома, пока невозможно:
тревожные симптомы могут проявляться сразу во многих местах.
Более того, вполне возможно, что даже куда более точное измерение параметров
изучаемой среды не скажется на эффективности прогноза. Яркий пример - провал
многолетнего эксперимента, проводившегося на Парквиллском полигоне в США. В этот
эксперимент были вложены огромные по нашим меркам средства для постановки целого
комплекса геофизических наблюдений в зоне разлома Сан-Андреас. Американцы ожидали
в районе населенного пункта Парквилл землетрясения магнитудой 7 баллов,
сосредоточили там большое количество датчиков, собранная информация была
колоссальной, но за тридцать с лишним лет ожидания ничего так и не произошло.
По словам Петра Шебалина, "к настоящему времени геофизическое сообщество
разделилось на два лагеря. Часть ученых пытается выявлять 'предвестники' очень
локально, как в случае с тем же Парквиллом, то есть надеется поймать признаки скорого
наступления события на очень маленьком участке, а другие (к которым относимся и мы)
предпочитают 'крупный масштаб'. К сожалению, пока общих точек соприкосновения
между первым и вторым подходом практически нет. И по моему мнению, реальный
прогноз заработает лишь тогда, когда мы научимся эффективно соединять эти два
совершенно разных способа интерпретации эмпирических данных".
Один из возможных способов приблизить друг к другу эти подходы - организация
обширной сети мобильных наблюдательных пунктов по всему периметру предварительно
выявленной "тревожной зоны" (территории, которая поддается среднесрочному
прогнозированию по российской методике). "Такая система стоит недорого, - утверждает
Петр Шебалин, - и после того, как мы в прошлом году дали прогноз по южной
Калифорнии (согласно нашим оценкам, вероятность землетрясения в калифорнийском
регионе до конца лета 2005 года остается весьма высокой), там довольно быстро
поставили сеть сейсмометров".
Действия населения при землетрясении
Землетрясение - сейсмическое явление, возникающее в результате внезапных смещений и
разрывов в земной коре или верхней части мантии, передающееся на большие расстояния
в виде резких колебаний, которые приводят к разрушению зданий и сооружений, пожарам
и человеческим жертвам. Интенсивность землетрясения на поверхности земли измеряется
в баллах. В России принята международная шкала MSK-64 (Медведева, Шпонхойтера,
Карника), в соответствии с которой землетрясения подразделяются по силе толчков на
поверхности земли на 12 баллов. Условно их можно разделить на слабые (1-4 балла),
сильные (5-8 баллов) и сильнейшие или разрушительные (8 баллов и выше).
При 3-балльном землетрясении колебания отмечаются немногими людьми и только в
помещении; при 5-балльном - качаются висячие предметы и все люди, находящиеся в
помещении, отмечают толчки; при 6-балльном - появляются повреждения в зданиях; при
8-балльном - возникают трещины в стенах зданий, обваливаются карнизы и трубы; 10балльное землетрясение сопровождается всеобщим уничтожением зданий и нарушением
поверхности земли.
Вулканические землетрясения характерны для регионов расположения действующих или
потухших вулканов и могут прогнозироваться с достаточной степенью вероятности,
поэтому ущерб от них менее значителен или исключен вовсе, поскольку строительство на
данных территориях учитывает возможность появления катастрофических ситуаций.
Предупреждение населения об угрозе землетрясения является весьма затруднительным,
так как точно предсказать его место и время пока невозможно. Однако знание косвенных
признаков его приближения может помочь пережить данную ситуацию с наименьшими
потерями. К таким признакам относятся беспричинное, на первый взгляд, беспокойство
птиц и домашних животных (особенно это заметно ночью), а также массовый исход из
мест обитания пресмыкающихся. Зимой ящерицы и змеи в предчувствии опасности
выползают даже на снег.
Оповещение населения осуществляется по сетям радиовещания и телевидения.
Для привлечения внимания в экстренных случаях перед передачей информации
включаются сирены, а также другие сигнальные средства. Сирены и прерывистые гудки
предприятий, транспортных средств означают сигнал гражданской обороны "Внимание
всем". При этом необходимо немедленно включить громкоговоритель, радио- или
телеприемник и слушать сообщение штаба гражданской обороны. При угрозе
землетрясения такое сообщение может начинаться со слов:
"Внимание! Говорит штаб гражданской обороны города... Граждане! В связи с
возможным землетрясением...".
Услышав сигнал "Внимание всем!", необходимо:
- немедленно включить радио или телевизор для прослушивания экстренных сообщений
штаба гражданской обороны;
- сообщить соседям и родственникам о случившемся, привести домой детей и действовать
в соответствии с полученной информацией.
При необходимости эвакуации надо выполнить следующие рекомендации:
- собрать в небольшой чемодан (или рюкзак) вещи первой необходимости, документы,
деньги и ценности;
- налить в емкость с плотно закрывающейся крышкой воду, приготовить
консервированные и сухие продукты питания;
- подготовить квартиру к консервации (закрыть окна, балконы; перекрыть подачу газа,
воды, электроэнергии, погасить огонь в печах; приготовить второй экземпляр ключей для
сдачи в РЭП; взять необходимую одежду и средства индивидуальной защиты);
- оказать помощь престарелым и больным, проживающим по соседству.
Выберите место вдали от зданий и линий электропередачи и находитесь там, слушая
информацию по переносному радиоприемнику. Если вы находитесь в машине,
остановитесь, не загораживая при этом дороги, избегайте мостов, тоннелей и
многоэтажных зданий. Не возвращайтесь домой до объявления об отсутствии угрозы
землетрясения. Запишите телефон сейсмической станции. Реагируйте немедленно на
внешние признаки землетрясения: колебание почвы или здания, дребезжание стекол,
раскачивание люстр, тонкие трещины в штукатурке. Вы должны помнить, что наибольшая
опасность исходит от падающих предметов, частей потолка, стен, балконов и т. п.
При внезапном землетрясении необходимо:
- при первом толчке постараться немедленно покинуть здание в течение 15-20 секунд по
лестнице или через окна первого этажа (лифтом пользоваться опасно);
- спускаясь вниз, на ходу стучите в двери соседних квартир, громко оповещая соседей о
необходимости покинуть здание;
- если вы остались в квартире, встаньте в дверной проем или в углу комнаты (у
капитальной стены), подальше от окон, светильников, шкафов, навесных полок и зеркал;
- берегитесь обрушивания на вас кусков штукатурки, стекол, кирпичей и т. п., спрячьтесь
под стол или кровать, отвернитесь от окна и прикройте голову руками, не выходите на
балкон;
- как только стихнут толчки, немедленно покиньте здание по лестнице, прижимаясь
спиной к стене;
- попытайтесь выключить газ, воду, электроэнергию, захватите с собой дежурную
аптечку, необходимые вещи, закройте дверь на ключ;
- не допускайте своими действиями возникновения паники.
Меры безопасности после землетрясения:
- перед тем как войти в здание, убедитесь, не угрожает ли оно обвалом лестниц, стен и
перекрытий; не подходите к явно поврежденным зданиям;
- в разрушенном помещении из-за опасности взрыва скопившихся газов нельзя
пользоваться открытым пламенем (спичками, свечами, зажигалками и т. п.);
- будьте осторожны рядом с оборванными и оголенными электрическими проводами, не
допускайте к ним детей;
- вернувшись в квартиру, не включайте электричество, газ и водопровод, пока их
исправность не проверят коммунально-технические службы;
- не пейте воду из поврежденных (затопленных) колодцев до проверки ее пригодности
санитарно-эпидемиологической службой;
- при большом количестве погибших людей или домашних животных и опасности
возникновения эпидемии во время работы по ликвидации последствий стихии надевайте
резиновые сапоги, перчатки и ватно-марлевую повязку.
По материалам сайта МЧС России www.mchs.gov.ru