Землетрясение может длиться всего несколько секунд, но за это время успевает разрушить здания, изменить рельеф и вызвать цунами. Чаще всего причина таких событий — движение и деформация земной коры.
Земная поверхность кажется неподвижной, но литосферные плиты постоянно и очень медленно перемещаются относительно друг друга. Иногда их движение блокируется трением: породы не могут свободно сместиться, и напряжение постепенно накапливается.
Что происходит под землёй
Разлом — это трещина или зона трещин в земной коре, вдоль которой блоки пород могут перемещаться относительно друг друга. Подземные толчки возникают как на границах тектонических плит, так и внутри них.
Большинство таких событий человек вообще не замечает: они слишком слабые и регистрируются только сейсмическими приборами.
Где начинается землетрясение
Точка под землёй, в которой начинается разрыв пород, называется очагом, или гипоцентром. Точка на поверхности непосредственно над ним — эпицентром.
Эпицентр не обязательно оказывается местом самых сильных разрушений. На последствия влияют глубина очага, расстояние до него, особенности рельефа, свойства грунта и качество зданий.
По глубине очага землетрясения условно делят на мелкофокусные — до 70 километров, промежуточные — от 70 до 300 километров и глубокофокусные — от 300 до 700 километров.
Мелкофокусные события чаще оказываются разрушительными вблизи эпицентра: сейсмические волны проходят от очага до поверхности меньшее расстояние и поэтому обычно меньше теряют энергию. Но последствия зависят от магнитуды, характера разрыва, грунта и устойчивости построек.
Как энергия превращается в тряску
При резком смещении пород энергия распространяется от очага в виде сейсмических волн. Продольные, или P-волны, сжимают и растягивают породу в направлении движения. Поперечные, или S-волны, заставляют её колебаться перпендикулярно этому направлению. Есть и поверхностные волны: они распространяются вдоль верхних слоёв Земли и могут особенно сильно раскачивать здания.
Сейсмографы регистрируют колебания грунта и записывают их в виде сейсмограммы. Если сопоставить данные нескольких станций, можно определить положение очага и рассчитать магнитуду события.
Почему после землетрясения бывают новые толчки
После сильного землетрясения напряжение в окружающих породах перераспределяется. Это может вызывать новые, обычно более слабые толчки — афтершоки. Они способны продолжаться несколько дней, недель и даже дольше, постепенно становясь реже.
Иногда перед основным ударом происходят небольшие колебания — форшоки. Но заранее определить, что толчок окажется форшоком, невозможно. Назвать его так можно только после более сильного события.
Само землетрясение обычно длится от нескольких секунд до нескольких минут. При этом человеку оно может казаться гораздо более долгим: во время сильной тряски оценивать время сложно.
Какие бывают землетрясения
Большинство событий имеет тектоническое происхождение — их вызывают движения и деформации земной коры.
Но существуют и другие причины:
- вулканические связаны с движением магмы и изменением давления внутри вулканической системы;
- обвальные возникают при обрушении горных пород, пещер и других подземных пустот;
- индуцированные связаны с деятельностью человека.
Например, небольшая сейсмичность может быть связана с добычей полезных ископаемых, заполнением крупных водохранилищ или закачкой жидкостей в глубокие скважины. Такие события называют наведёнными, или индуцированными.
Как измеряют силу землетрясения
Здесь часто возникает путаница: магнитуда и баллы — не одно и то же.
Магнитуда характеризует источник: она связана с масштабом произошедшего разрыва и высвободившейся энергией. У одного события одна магнитуда независимо от того, где её измеряют.
Интенсивность показывает, насколько сильно землетрясение проявилось в определённом месте: как ощущались колебания и какие последствия они вызвали. Она зависит, в частности, от расстояния до очага, его глубины и свойств грунта. Поэтому одно событие может иметь высокую интенсивность рядом с эпицентром и значительно меньшую — за сотни километров.
В России интенсивность землетрясений оценивают по 12-балльной Шкале сейсмической интенсивности ШСИ-17.
Где землетрясения происходят чаще всего
Самая известная сейсмически активная зона планеты — Тихоокеанское огненное кольцо. Она проходит вокруг Тихого океана и включает территории Японии, Камчатки, Аляски, западного побережья Северной и Южной Америки, Индонезии и других регионов.
Здесь сходятся несколько тектонических плит. Во многих местах одна из них погружается под другую — этот процесс называется субдукцией. На таких границах могут происходить самые мощные подземные события.
Подводные землетрясения особенно опасны ещё и потому, что способны вызвать цунами. Если движение земной коры резко смещает морское дно, оно передаёт энергию толще воды и запускает серию волн, которые могут распространяться на тысячи километров.
Где землетрясения возможны в России
Россия тоже находится не полностью вне зоны сейсмического риска. Наиболее активные регионы — Камчатка, Курильские острова, Сахалин, Байкал, Алтай, Кавказ и некоторые территории Дальнего Востока.
Один из самых трагических примеров — землетрясение 1995 года на Сахалине. Толчки магнитудой 7,6 практически полностью разрушили посёлок Нефтегорск. Погибли 2040 человек.
Москва находится в относительно сейсмически спокойной части Восточно-Европейской платформы, поэтому сильные землетрясения здесь крайне редки. Но сейсмические станции могут регистрировать колебания, вызванные далёкими землетрясениями.
Можно ли предсказать землетрясение
Точного способа заранее определить, где, когда и какой силы произойдёт событие, у науки пока нет. Сейсмологи умеют оценивать долгосрочный риск. Они составляют карты сейсмической опасности, изучают активные разломы и рассчитывают вероятность сильных событий в разных регионах. Но прогноз в формате «через три дня в этом месте произойдёт землетрясение магнитудой 7» современная наука дать не может.
При этом существуют системы раннего предупреждения. Они обнаруживают уже начавшиеся подземные колебания и успевают предупредить людей в местах, куда сильные волны ещё не дошли. Более быстрые P-волны достигают станций раньше S-волн и поверхностных волн, что позволяет системе заранее предупредить районы, куда более сильные колебания ещё не дошли. Этого может хватить, чтобы остановить поезд, отключить опасное оборудование или укрыться.
Для подводных событий существуют и системы предупреждения о цунами.
Что делать во время землетрясения
Если опасность застала в помещении:
- отойди от окон, шкафов и тяжёлых предметов;
- присядь или опустись на пол;
- укрой голову и шею руками;
- по возможности спрячься под прочным столом или партой;
- не пользуйся лифтом;
- не пытайся выбежать из здания, пока продолжаются сильные колебания.
В школе стоит следовать указаниям учителя или другого ответственного взрослого. После прекращения тряски здание обычно покидают организованно, избегая лифтов. На улице нужно отойти от зданий, линий электропередачи и других конструкций, которые могут обрушиться. После основного удара возможны афтершоки, поэтому возвращаться в повреждённое здание без разрешения специалистов не стоит.
Главное
Магнитуда характеризует само событие, а интенсивность — его проявление в определённом месте. Большинство сильных землетрясений связано с движением тектонических плит, особенно на их активных границах.
Предсказать точное время и место следующего события пока невозможно. Зато можно оценивать сейсмический риск, строить здания с учётом возможных нагрузок и использовать системы раннего предупреждения. А знание базовых правил поведения помогает снизить риск травм, если толчки всё-таки начались.
