Чому бувають змлетруси

У 5 год 20 хв земля затряслася; її перша судорога продовжувалася майже 10 секунд: тріск і скрип віконних рам, дзвін скла, шум падаючих драбин розбудили сплячих: люди встали, відчуваючи всім тілом ці підземні поштовхи... Гойдались стіни, зриваючись, падали посуд, картини, дзеркала, вигиналася підлога, меблі тряслись, рухаючись по кімнаті, переверталися шафи, підстрибували столи. Як паперова, розривалася стеля, сипалася штукатурка. В темноті все гойдалось, падало, з тріском провалювалось в якісь раптом відкрившись провалля. Земля глухо гуділа, стогнала, горбилась під ногами і тривожилась, утворивши глибокі тріщини. Здригнувши і похитуючись, будинки нагинались, по їх білим стінам, як блискавка, зміїлись тріщини, і стіни розсипались, завалюючи вузькі вулиці і людей серед них важкими грудами гострих кусків каміння.

Все море гойдається, як велика чаша, готова перевернутися на залишок міста. Здається, що ось зараз вся змішана маса його виплескає на землю до останньої хвилі і каплі.

Піднялася до неба хвиля висотою невиміряною, закрила грудьми половину неба і, гойдаючи білим хребтом, зігнулась, переломилась, упала на берег і великою вагою своєю покрила трупи, будинки, уламки, роздавила, задушила живих і, не утримавши на берегу, хлинула назад, тягнучи з а собою все захоплене.”

Так Олексій Максимович Горький описав подію, відбувшуся в італійському місті Мессіне 28 грудня 1908р.

Що ж було причиною цієї аварії?

Уявіть собі стіл, на якому збудована іграшкова країна, насипані піщані гори, заміж озера врита в пісок каструля з водою; у підніжжя гори складений ціле місто із кубиків. Як можна зразу зруйнувати все це спорудження? Якщо сильно подути, наш "ураган” тільки сколихне поверхність води та відвалить від будинків 1-2 кубика. Якщо кидати на стіл камінчики, розвалиться тільки частина побудови. В декілька секунд зруйнувати всю іграшкову країну можна тільки одним методом - сильно ударивши по столі. Зруйнування пройде, якщо нанести удар не зверху, а знизу, навіть не доторкаючись ні до одної з іграшкових споруджень. Значить, головна причина "катастрофи” буде викликане ударом потрясіння стола.

Точно так же потрясти і зруйнувати справжні будинки в великому місті, розплескати озера і ріки, розсікти поверхність великими тріщинами можуть тільки сильні точки і потрясіння самої землі.

Землетрус починається з розриву і переміщення гірських порід в якомусь місці у глибині Землі. Це місце називається вогнищем землетрусу, або гіпоцентром. Глибина його звичайно буває не більше 100 км, але інколи доходить до 700 км. Інколи вогнище землетрусу може бути і на поверхності землі. В таких випадках, якщо землетрус сильний, мости, дороги, будинки і інші спорудження виявляються розірваними і зруйнованими.

Частина землі, в межах якої на поверхні, над вогнищем, сила підземних поштовхів доходить найбільшої величини, називається епіцентром.

В одних випадках пласти землі, розміщених по сторонах розлому, рухається один на одного. В інших - земля по одну сторону розлому опускається, утворюючи скидання. В місцях де вони пересікають річні русла, появляються водоспади. Зведення підземних печер розтріскуються і обвалюються. Буває, що після землетрусу великі частини землі прибори фіксують близько 100 000 землетрусів щорічно.

Удар викликає стрясіння шарів гірських порід навкруги вогнища, розходячи у вигляді хвиль, так як і хвилі розходяться від кинутого у воду каміння. Але вода швидко заспокоюється, і навіть після самої більшої бурі на її поверхні не залишаючи ніяких слідів. На земній поверхності стрясіння не завжди проходять безслідно. Від дуже сильних струсів поверхності землі може вигинатися.

Більшість руйнувань від землетрусів звичайно відбувається у не стійких гірських породах.

Побудови при сильних підземних штовхань руйнуються за декілька секунд. Катастрофічні землетруси рідко дають більше 2-3 коротких, але сильних поштовхів. Тільки слабкі, вже безпечні повторні поштовхи ще довго тривожать зляканих жителів. Звичайно, чим дальше від епіцентру, тим слабкіше трясіння ґрунту. На великих відстанях воно зовсім не замітне.

Нерідко вогнище землетрусу ховається під морським дном, і на море створюються великі хвилі. Наприклад, під час Лісабонського землетрусу в 1755 р. на берег Португалії обвалилася хвиля висотою 12м, а сильне хвилювання спостерігалося навіть у берегів Південної Америки, по іншу сторону Атлантичного океану. Більшість підземних поштовхів дуже слабо, і про них знають тільки сейсмологи - учені, які спеціально вивчають поштовхи землі. Катастрофи, типу Месинської чи Каліфорнійської, бувають досить рідко.

Силу землетрусу визначають балами.

Учені зробили спеціальну таблицю для визначення сили землетрусу в балах.

Сила в балах Характеристика землетрусу

1. Не відчувається. Відмічається тільки спеціальними приладами.

2. Дуже слабо. Відчувається тільки дуже чуткими домашніми тваринами і деякими людьми у верхніх поверхах.3. Слабий. Відчувається тільки в середині деяких будинків, як здригання від грузовика.

4. Помірний. Чути скрип балок, дзвін посуди, здригання меблів. Всередині будинку здригання відчувається більшістю людей.

5. Досить сильний. В кімнатах відчуваються поштовхи, як від падання важких речей. Гримають двері. Тріскають віконне скло, гойдаються лампи і меблі, зупиняються настінні годинники. Гойдаються тонкі гілки дерев. Відчувається багатьма людьми і не в будинках.

6. Сильний. Гойдаються важкі меблі, б'ється посуд, падають з полиці книги, іноді тріскає штукатурка. Руйнуються тільки дуже старі будинки. Відчувається всіма людьми.

7. Дуже сильний. Руйнуються погано побудовані і старі будинки. В міцних спорудах появляються невеликі тріщини, осипається штукатурка. Змінюється рівень води у криницях. В річках і озерах мутніє вода. Іноді спостерігаються зсуви і осипи.

8. Руйнівний. Дерева сильно розгойдують , частина їх ламається. Розвалюються міцні кам'яні огорожі, падають заводні труби. Руйнується багато міцні споруди. На ґрунті появляються тріщини.

9. Спустошений. Будинки руйнуються. Появляються багато тріщин на ґрунті.

10. Винищувальний. Руйнуються добре збудовані дерев'яні будинки і мости, міцні споруди і навіть фундаменти. Розриваються водопровідні і каналізаційні труби. Руйнуються насипи, гребля і дамби. Створюються зсуви і обвали, тріщини і згини в ґрунті. Із річок і озер виплескує вода.

11. Катастрофа. Майже всі кам'яні споруди розвалюються. Руйнуються дороги, греблі, насипи, мости. Створюються широкі тріщини з рушеннями.

12. Сильна катастрофа. Руйнуються всі споруди. Окремі предмети підкидаються при поштовхах. Перетворюється вся місцевість. Змінюються русла рік. Створюються водоспади. На поверхності грунта видно земляні хвилі.

Багато з нас, напевне, вже думали: "А чи не може відбутися сильний землетрус, там де я живу?”

Професор Г. П. Горшков розробив спеціальну карту, на якій показано, якої сили землетруси бувають і можуть бути в різних районах нашої країни. В основному вони відбуваються в гірських районах: в Карпатах, в Кримі. Пояснюється це тим, що в таких містах земна кора відрізняється рухливістю, нестійкістю. Це області "молодих” гірських споруджень. Таким чином, землетрус зв'язаний з процесами гороутворенням. Вони виникають при створенні скиданням, рухом і інших розривів земної кори. Такі землетруси називаються тектонічними. До них відноситься велика частина землетрусів.

Бувають ще і вулканічні землетруси. Лава і розкалені гази, клекотливі в надрах вулканів, можуть штовхати і давити на верхні шари землі, як пара кип'яченої води на кришку чайника.

Струс землі може бути також викликаний обвалами і великими зсувами. Так виникають місцеві зсувні землетруси.

Приблизно через 12 хвилин після сильного землетрусу про нього можуть дізнатися сейсмологи всього земного шару. Для цього не потрібно ні радіо, ні телеграф. Землетрус сам про себе повідомляє.

Як це відбувається? При землетрусі переміщаються, коливаються частини гірських порід. Вони штовхають сусідні частини, які передають поштовх ще дальше у вигляді пружної хвилі.

Таким чином, струс як би передається по ланцюжку і розходиться у вигляді напружених хвиль всі сторони; поступово, по мірі віддалення, хвиля послаблюється.

Уявлення про такі напружені хвилі може дати грузовик, коли він їде по не рівній вулиці. Пружні хвилі викликають струс близьких будинків. Відомо, наприклад, що пружні хвилі передаються по рейсах далеко вперед від їдучого поїзда, заповняючи рейси рівним, чуть звучним гулом.

Пружні хвилі, утворюючі при землетрусі, називаються сейсмічними. Самі найшвидші із них розходяться у верхніх шарах Землі зі швидкістю від 5 до 8 км/год.

Коли ви стоїте в автобусі, то при ривку машини з місця ви падаєте назад, а при раптовому торможені - вперед. Чому це відбувається? Коли автобус різко рушає, ваше тіло прагне зберегти стан спокою. Ноги, опираючи на підлогу автобуса, "виїжають” з-під вас, і ви падаєте назад. Властивість зберігати початковий стан спокою чи рівномірного руху називається інерцією. Ця ж властивість інерції використовується і в особливому приладі - сейсмографі, відмічаючи землетрус. Головна частина сейсмографа - маятник - представляє собою вантаж, підвішений як в маятнику настінного годинника чи на пружині, як на кантарі. Коли грунт коливається вантаж маятника сейсмографа відстає від її руху. Якщо до вантажу маятника прикріпити іглу і до неї прижати закопчене скло так, щоб ігла доторкалась до його поверхні, получеться найпростіший сейсмограф, яким користувались раніше. Грунт, а разом з ним і скляна пластинка коливаються, вантаж маятника і ігла залишаються нерухомими, і ігла креслить на закопченій поверхності криву коливання землі.Якщо замість ігли до вантажу маятника прикріпити дзеркало і направити на нього промінь світла, то відбитий промінь - "зайчик” - буде відтворювати коливання ґрунту у збільшеному вигляді. Такий "зайчик” направляють на рівномірно рухаючу стрічку фотопаперу; після проявлення на цій стрічці можна побачити записані коливання - криву коливання землі в час.

Надзвичайне досягнення науки - електричний сейсмограф для запису найменших коливань ґрунту. Його винайшов академік Б.Б.Голицин. цей прилад регіструє землетрус, відбуваючий на відстані до 20 000 км. Так, наприклад, сейсмографи Голицина, встановлені на сейсмічній станції "Москва”, відмічають коливання від землетрусу, проходячого в Південній Америці чи Антарктиді.

Якщо вогнище землетрусу знаходиться в передгір'ї Паміру на відстані близько 3000 км від Москви, то через декілька хвилин після початку землетрусу напружені хвилі дійдуть до Москви.

Запис струсу ґрунту називається с е й с м о г р а м о ю. Академік Б.Б. Голіцин винайшов метод, як по сейсмограмі навіть однієї станції дізнатися, де відбувається землетрус.

На сейсмічних станціях прилади працюють день і ніч, слідкуючи за сейсмічними хвилями - вісниками далеких і близьких підземних поштовхів.

Академік Б.Б. Голіцин порівняв кожний землетрус із ліхтарем, який загорається на короткий час і освітлює всередині Землі. Сейсмічні хвилі проходять всередині земного шару в тих місцях, які недоступні спостереженню. Все, що вони зустрічають по дорозі, так чи інакше їх змінюють. Швидкість розмноженню пружних хвиль залежить від міцності і твердості порід всередині Землі.

Розшифрувати сейсмограму, прочитати розповідь сейсмічних хвиль про те, що вони зустріли в глибині Землі, - складна, але захоплююче завдання.

Катастрофічні наслідки землетрусу на довго залишаються в пам'яті людей як страшне, невиправне нещастя. В час грандіозного японського землетрусу 1923 р. загинуло більше 90 тис. чоловік. При індійському землетрусі 1897 р. були зруйновані всі кам'яні будинки на площі, майже втроє більше площі Криму. Добре, що в нашій країні не буває таких спустошуваних катастроф, але інколи в деяких місцевостях бувають руйнівні землетруси.

В Кримі останній сильний землетрус був в 1927 р. В 1948 р. сильний землетрус був поблизості столиці Туркменії м. Ашхабада. В 1949р. великий землетрус відбувся на Північному Паміру. В 1950 і 1957 роках землетруси були в районах оз. Байкал.

Пом'якшити наслідки вже трапившого нещастя потрібно, але цього недостатньо. В місцевостях, яким загрожує землетрус, потрібно будувати особливо міцні будинки. Землетруси - строгий екзаменатор. Воно провірить. Чи добре побудовані будинки і який вид споруди стійкіший. Вивчаючи наслідки землетрусу, інженери Японії, США і нашої країни придумали багато способів будуванню особливо стійких будівель, спроможні витримати досить сильні підземні поштовхи.

Не менш важливо навчитися попереджати про землетрус наперед. Це важко, тому що вони зароджуються в недоступних глибинах Землі і сили, викликаючі їх, накопичуються дуже повільно. Не дивлячись на це учені в майбутньому навчаться попереджувати час наступлення землетрусу.

За руйнівною силою і небезпекою для життя людини із землетрусами можуть порівнятися небагато грізних сил природи. Їх жертвами стали мільйони людей і сотні міст. Під час землетрусу людина переживає неприємні відчуття часом і панічний страх. Земля, звична основа і опора, під ногами починає тремтіти, немов щось живе. У будинках руйнуються стелі, тріскають стіни. Падають предмети, розгойдуються світильники. На поверхні землі утворюються глибокі тріщини, міняється вигляд озер і рік, рельєф місцевості може істотно змінюватися. Землетруси найбільш поширені в гірських і передгірських районах.

Небезпечні тільки самі по собі коливання землі, але і грізні супутники землетрусів: великі зсуви і обвали, провали земної поверхні, цунамі, селі. Сейсмічні хвилі бувають двох типів: повздовжні і поперечні. Повздовжні - розповсюджуються як хвилі на воді, вони розколюють будівлі, струшуючи їх так, що руйнуються навіть міцні конструкції. Ці хвилі найбільш небезпечні. Поперечні хвилі діють а принципом пружини, могутні удари поперечних хвиль бувають дуже рідко, частіше вони ушкоджують комунікації. Не руйнуючи будівель.

Щорічно на землі відбуваються тисячі слабких поштовхів, сотні відчутних, десятки сильних і одиниці, в середньому катастрофічних.Візьмемо Крим: епіцентри землетрусів розташовуються тут на глибинах від 5 до 40 км, переважно в інтервалі 15-30 км. За останні десятиріччя в числі причин землетрусу з'явився новий чинник - геологічна діяльність людини. Не тільки незначні поштовхи на обмежених ділянках, але і катастрофічні наслідки можуть мати місце при цих землетрусах які людина викликає, сама того не бажаючи. До землетрусів можуть призвести і переміщення великої маси ґрунту при розробці корисних копалин, підземні вибухи, закачування або викачування з надр великої кількості води, газу або нафти, створення великих водосховищ, які своє вагою давлять на окремі блоки земної кори.

Древні вчили: з вогнем не жартуй, з водою не товаришуй, вітру не вір, - товаришуй із землею. Однак при землетрусі більшість людей про це не відають: перелякані і розгублені, вони вибігають з приміщень хаотично, неорганізовано. А це може ще більше ускладнити ситуацію.

Що ж треба знати про землетрус? Серед ознак його наближання можна відзначити: неспокій птахів і домашніх тварин, спалахи у вигляді розсіяного світла зірниць, запах газу в районах, де раніше цього не помічалося, іскріння близько розташованих електропроводів, що не торкаються, голубувате свічення внутрішніх поверхонь будинків. На жаль, науковий прогноз землетрусів практично відсутній. Сейсмічна служба країни реєструє поштовхи. Передає дані про землетрус, що вже почався.

Як поводитись при землетрусі, що почався? Найголовніше - не піддаватися паніці і захистити себе в будинку від всіляких уламків, важких предметів, скла і т.д. Землетруси силою понад 5 балів - небезпечні. Ознаки такого землетрусу - обсипається штукатурка, розгойдуються люстри, падає посуд. Від моменту, коли ви відчули перші поштовхи, до коливань, що небезпечні для будівель, у вас є 15-20 сек.

Якщо ви на першому поверсі - треба покинути будинок. На другому і вище - заховатися в безпечне місце (отвори капітальних внутрішніх стін, кутки, утворені цими стінами, біля внутрішньої капітальної стіни і т.д.), можна ховатися під ліжком, під столом. Небезпечні місця біля вікон. В кутових кімнатах на останніх поверхах, біля засклених отворів зовнішніх стін.

Встигніть відкрити двері з квартири, якщо є зайва секунда, - вимкніть газ і електроенергію, погасіть вогонь, не запалюйте сирників, не можна користуватися ліфтом.

Пам'ятайте, що при землетрусі, паніка і страх - найважливіший чинник небезпеки. Зупиняйте тих, хто має намір стрибати з балконів і вікон з поверху, який вищий першого. У школі діти повинні уміти ховатися під партами, під столом, накрити голову руками. Небезпечні також сходи і вихідні двері, через безладний рух натовпу там буває багато нещасних випадків.

Як тільки поштовхи припиняються, не втрачаючи часу, виходьте на вулицю, не стійте під дротами, трубами, карнизами. Якомога далі відходьте від будівель, стовпів, огорож, найкраще знаходитися в сквері, на пустирі, на відкритому майданчику. Якщо землетрус застав вас в дорозі, негайно зупиніть машину - краще на відкритому місці і не виходьте до закінчення поштовхів. Пасажирам автобуса безпечніше знаходитися на своїх місцях, водій автобуса повинен відкрити двері. У метро при землетрусі безпечніше, ніж вгорі, але може погаснути світло.

Якщо потрапили в завал, а це стосується всіх випадків - при обвалах, зсувах, землетрусі - пам'ятайте, що, передусім, не треба втрачати присутності духу, потрібно зберігати ясність думки. Без їжі і води ви можете протриматись досить довго, прислухайтесь, подайте голос, труби і батареї - це теж можливість подати про себе інформацію, постарайтесь визначити, чи немає поруч інших людей, де ви знаходитеся і чи немає виходу. Запалювати вогонь не можна. Шукайте одяг і ковдри, боріться за своє життя. У бачку вашого унітазу - питна вода, сподівайтесь на допомогу, якщо вже пройшло багато днів. Під час вірменського землетрусу в 1988 році протягом 7 днів з руїн було врятовано 15 тисяч чоловік.

Попередити про землетрус може сигнал цивільної оборони: гудки сирени "Увага всім!”, треба включити репродуктор, приймач, місцевий канал телебачення і отримати відповідну інструкцію. Відразу ж після землетрусу небезпечно запалювати вогонь. Треба негайно оглянути завали - чи не потрібна можливо комусь допомога. Дійте при цьому обережно, не займайте без потруби телефон, не перевіривши системи, не спускайте воду. Промислові аварії, пожежі є звичайними супутниками подібних стихійних лих. Потурбуйтесь про дітей: за ними потрібен особливий контроль.

Використана література:

Галина Навроцька "Це треба знати всім”.

Дитяча енциклопедія