Deivids,
10. klases skolnieks, pašvaldības izglītības iestādes 26. vidusskola, Vladikaukāza, Ziemeļosetija–Alānija

Zemestrīces un to prognozēšana

1. Ievads

Pētījuma objekts– ģeofizikālie procesi pirms zemestrīcēm un tos pavada.

Uzdevums– apsvērt sarežģītas dabas parādības cēloņus, kā arī tās fiksēšanas metodes un prognozēšanas perspektīvas, lai izveidotu atbilstošu aprīkojumu.

Zemestrīces ir viena no Zemes ģeoloģiskās dzīves izpausmēm. Tas ir mūsu planētas “pulss”, un cilvēkiem tā ir viena no briesmīgākajām dabas katastrofām. Seismogrāfi atklāj vairāk nekā 100 000 zemestrīču gadā. No tiem aptuveni 100 var klasificēt kā destruktīvus. Šeit ir daži interesanti vēstures pierādījumi:

• 868 un 876, Bizantija - zemestrīces, kas ilgst 40 dienas;
• 1000, 29. marts – spēcīga zemestrīce visā pasaulē;
• 1101, Kijeva, Vladimirs - “...baznīcas knapi stāvēja, un tika nodarīts liels postījums. No baznīcām krita krusti”;
• 1109, 2. februāris, Novgoroda - “...zeme bija šokā”;
• 1117, 16. septembris, Kijevas Rus - spēcīga zemestrīce;
• 1188, 15. septembris, Rus' - zemestrīce “satricināja zemi”;
• 1446, Maskava - “... tajā pašā rudenī, 1. oktobrī, pulksten 6 tajā naktī Maskavas pilsēta satricināja. Kremlis un priekšpilsētas ir satricinātas”; līdzīgi 1471. gadā;
• 1525, Ungārija - “...mājas un baznīcas iekrita zemē”;
• 1595, Ņižņijnovgoroda - “...pusdienā atskanēja liels troksnis, it kā zeme drebētu, un zeme kļuva pelēka... Un baznīca, un kameras, žogs un klētis un staļļa pagalms , kā altāris palika tikai viens stabs”;
• 1751, Somija - zemestrīču sērija no oktobra līdz decembrim, dažas no tām pavada troksnis;
• 1771, Kaukāzs - “zemestrīce pie Beštau kalna... daļa Mašuka kalna izgāzās”;
• 1785, 12.–13. februāris, Mozdoka - pirmo zemestrīci pavadīja pazemes rūkoņa, otro - ūdens satricinājums Terekā (zemestrīces bija jūtamas līdz pat Kizlyar);
• 1798. gads, Perma, Jekaterinburga, Verhoturje - 8. maijā bija stiprs lietus, 2 dienas vēlāk bija pērkona negaiss, lietusgāze un krusa, 11. maijā temperatūra noslīdēja zem nulles, sniegs uzsniga naktī uz 12. maiju. Tajā pašā dienā bija dzirdama blāva zemestrīces skaņa. Tajā pašā laikā pūta stiprs vējš, sniga un bija ļoti auksts;
• 1809, 26. februāris, Vjatkas guberņa - pašā Vjatkā bija divi tādi sitieni, ka “visas mājas trīcēja un krakšķēja”, bet bojājumu nebija;
• 1814, Taganrog, Azovas jūra - “28. aprīlī ap pulksten 2 pēcpusdienā mierīgā laikā pēkšņi jūrā atskanēja pērkons un pēc tam aptuveni 400 metru attālumā no krasta no ūdens parādījās liesma, ko ieskauj dūmu mākoņi un ko pavadīja nemitīga rūkoņa, līdzīga lielgabala šāvieniem . Milzīgas zemes un akmeņu masas tika izmestas ar spēku līdz vakaram, kad viņi ieraudzīja mazu saliņu, kas caur daudzām bedrēm izspļāva kalnu darvu”;
• 1817, Tamanas pussala - “ezera vidū parādījās jauns pilskalns”;
• 1832, 17. marts, Tiflisa - pirms zemestrīces bija spēcīgs brāzmains vējš, kas ilga trīs dienas;
• 1841. gads, Ņižņijtagila - bija dzirdami pazemes trīsas un dārdoņas, debesis pa nakti izgaismoja daudzkrāsainas liesmas;
• 1851. gada 28. jūlijs, Kutaisi province - pēc zemestrīces izcēlās spēcīgs pērkona negaiss ar lietu, kas lija gandrīz visu nakti;
• 1856, 1. februāris, Gori - zemestrīce, un naktī bija vētra;
• 1873. gads, 9. februāris, Kola - pulksten 4 atskanēja pazemes trieciens un notika zemestrīce. "Mājas trīcēja, un trauki krita." Laiks bija mierīgs. Pēkšņi, pēkšņi “kļuva tumšs”, tad debess austrumu pusē parādījās milzīga tumši violeta bumba, kas pēc tam pazuda rietumos. Tajā brīdī atskanēja sitiens.
• 1883. gads ir izcils mūsu planētas seismisko un vulkānisko parādību laikmets (353 zemestrīces).

2. Zemestrīču apstākļu rašanās

Zemes garoza ir litosfēras augstākā daļa. Litosfēras plātņu un kontinentālās novirzes teorija tika izveidota divdesmitā gadsimta sākumā. Vācu zinātnieks A. Vegeners. Saskaņā ar teoriju, garoza kopā ar daļu no augšējās mantijas ir sadalīta ar sarežģītu dziļu plaisu tīklu, sadalot litosfēru 7 lielās plāksnēs un desmitiem mazāku plātņu. Plāksnes atrodas uz salīdzinoši mīksta un plastiska mantijas slāņa, pa kuru slīdot viena pret otru, blakus esošās plāksnes var pietuvoties un novirzīties.

Lielākā daļa zemestrīču (vairāk nekā 85%) notiek saspiešanas apstākļos un tikai 15% - spriedzes apstākļos. Mobilās Mazāzijas mikroplātnes subdukcija zem stabilākās skitu plāksnes ar ātrumu aptuveni 3,5 cm gadā noved pie Kaukāza kalnu sistēmu pacēluma līdz mūsdienām. Zemestrīce ir tūlītēja enerģijas izdalīšanās, ko izraisa klints plīsums, kas notiek noteiktā tilpumā, ko sauc par zemestrīces fokusu. Var notikt arī mazāka mēroga procesi, kuru rezultātā raktuvju darbības dēļ tiek novērots tā sauktais iežu plīsums.

3. Augsnes dinamika. Rezonanses draudi konstrukcijām

Seismiskais trieciens izraisa konstrukciju zemfrekvences vibrācijas. Tā kā tiem ir liela masa, vibrāciju laikā rodas ievērojami inerces spēki. Kopumā struktūrai kā brīvam ķermenim ir sešas brīvības pakāpes. Tās vibrācijas ietekmē augsne, uz kuras tā atrodas. Vissvarīgākais uzdevums, aprēķinot struktūras-pama oscilācijas sistēmu, ir rezonanses frekvenču un maksimālo nobīdes amplitūdu prognozēšana. Svārsta svārstību rezonanses pastiprināšana ir īpaši bīstama, ja konstrukcijas smaguma centrs ir ievērojami attālināts no tās atbalsta punkta, kas raksturīgs tiltu balstiem, caurulēm un daudzstāvu ēkām.

Seismisko efektu nosaka trīs parametri: amplitūdas līmenis, dominējošais periods un svārstību ilgums. Kalifornijas zemestrīces laikā 1966. gada 27. jūnijā maksimālais paātrinājums uz virsmas sasniedza 0,5 g, taču īsā trieciena ilguma dēļ ēkām nav nodarīti būtiski bojājumi. Un zemas amplitūdas trieciens, kas ilgst salīdzinoši ilgu laiku, var izraisīt nopietnus bojājumus. Uzdevumu sarežģī vāji prognozējamā seismisko vibrāciju rezonanses pastiprināšanas ietekme, ko rada irdenas tuvu virsmas augsnes. Mehiko, kas atrodas 300 km attālumā no 1985. gada zemestrīces epicentra, atsevišķās pilsētas daļās svārstību rezonanses pastiprināšanās ar aptuveni 2 s periodu sasniedza 75 reizes. Tā rezultātā tika iznīcinātas 15–25 stāvu ēkas ar ciešu rezonanses periodu. 10 000 cilvēku gāja bojā.

Visbiežāk tajā koncentrējas zemestrīču perēkļi zemes garoza 10-30 km dziļumā. Parasti pirms galvenā pazemes seismiskā trieciena notiek vietējie trīces - priekššoki. Tiek saukti seismiskie trīce, kas rodas pēc galvenā šoka pēcgrūdieni.

4. Zemestrīču prognozēšana

Ir diezgan daudz zemestrīces brīdinājuma zīmju. Apskatīsim nozīmīgākos.

Seismisks. Parasti sprieguma uzkrāšanās ātrums nepārsniedz 10 N/cm² gadā, un jo lielāks ir zemestrīces stiprums un izdalītā enerģija, jo ilgāks ir intervāls starp spēcīgām zemestrīcēm. DI. Mušketovs izteica domu, ka Alpu salokāmajām vietām (piemēram, Kaukāzam) ir raksturīga augstāka biežums, bet mazāka stipruma zemestrīces nekā jauniem kalnu apgabaliem, kas radušies platformu vietā (piemēram, Tien Shan).

Ģeofizisks. Precīzi zemes virsmas deformāciju un slīpumu mērījumi, izmantojot deformatorus, liecina, ka pirms zemestrīces deformācijas ātrums strauji palielinās. Japānā vidēji zemes kustības sensori atrodas 25 km attālumā viens no otra. Tās ir 4,5 m augstas nerūsējošā tērauda kolonnas ar satelīta pozicionēšanas sistēmas uztvērēju augšpusē. Ik pēc 30 sekundēm uztvērējs nosaka sensora atrašanās vietas koordinātas ar aptuveni 2 mm kļūdu. Lāzera attāluma mērītājus izmanto arī, lai uzraudzītu zemes garozas kustības. Radara satelīti InSAR Strādājot pa pāriem, viņi iegūst zemes virsmas kustību kartes lielās platībās. Līdzīga iekārta SKS tika piegādāta 2008. gada 16. jūlijā.

Jebkādas izmaiņas zemes garozas sprieguma-deformācijas stāvoklī ietekmē iežu elektrisko pretestību, kā arī magnētisko minerālu radītās magnētiskā lauka izmaiņas. Tas nozīmē, ka pastāv elektromagnētiskie prekursori. 60. gadu beigās. XX gadsimts Tomskas rektors Politehniskais institūts A. Vorobjovs izteica domu, ka zem Zemes ir jābūt elektromagnētiskajiem laukiem, kas saistīti ar procesiem Zemes zarnās. Piemēram, bloku saskares vietās rodas berzes spēks, kas noved pie elektrifikācijas. Ja blakus esošie bloki “salīp kopā”, tad berze apstājas un elektromagnētiskie lauki pazūd, bet uzkrājas mehāniskie spriegumi, kurus mazina zemestrīce. Statistika liecina, ka parasti bloku komplekss tiek iznīcināts 8–10 dienu laikā. “Mierīgais” efekts ir zemestrīces signāls. Bet, lai uzlabotu prognozes precizitāti, ir nepieciešama informācija no novērojumu staciju tīkla noteiktā apgabalā. Eksperimentu laikā zinātnieki atklāja divus elektrifikācijas mehānismus, kas ir svarīgi zemes garozas deformācijas laikā:

– saskaroties diviem dielektriķiem vai pusvadītājiem, notiek lādiņnesēju difūzija un rodas kontakta potenciāla starpība. Un šķidruma klātbūtnē cietā un šķidruma saskarnē veidojas dubulti elektriskie slāņi. Pārtraucot šos kontaktus, rodas dažādi elektriski efekti;

– jonu dielektriķu (tāda ir zemes garozas viela) iekšpusē, iznīcinot, lādiņi pārvietojas (lādētu dislokāciju un plaisu kustība) mehānisku spēku iedarbībā, kas ir līdzvērtīga vietējām strāvām. Tas tiek saukts mehāniskie procesi(EP deputāts).

Novērojumi tiek veikti par atmosfēras elektriskā potenciāla, elektrotelūriskā (Zeme un jonosfēra - sfēriskā kondensatora uzlikas) un ģeomagnētisko lauku, dabisko impulsu elektromagnētisko lauku izmaiņām. Tika konstatēts, ka pēc dabisko elektromagnētisko lauku un jonosfēras parametru traucējumu beigām (vai beigu stadijā) var rasties seismiski notikumi. Taču pilnīgas korelācijas nav, jo var būt arī citi iemesli. Piemēram, jonosfēras parametri ir ļoti atkarīgi no kosmiskās ietekmes un ģeomagnētiskajiem apstākļiem. Elektrisko potenciālu ietekmē laika apstākļi. Prognozējot, jāņem vērā traucējumu avotu atrašanās vieta telpā.

MEP rodas zemes garozas deformācijas un iznīcināšanas laikā šādos apgabalos: zemestrīces avots; bloku un defektu robežas; Zemes garozas virsmas slānis, kas tiek deformēts zemestrīces sagatavošanas stadijā. (Pazemes slāņi to augstās elektrovadītspējas dēļ neizraisa dabisko elektromagnētisko lauku kropļojumus.) Tādējādi EP deputāti kļūst par starojuma avotiem radio diapazonā. Tie ietekmē elektrotelūrisko un ģeomagnētiskie lauki, kā arī atmosfēras elektriskais potenciāls. Bet visefektīvākais būs liela mēroga strāvas avots (desmitiem kilometru liels), kas iegūts gar kvartālu robežām, kur daudzi EP deputāti darbosies sinhroni. Šāds pulsējošs avots darbojas ar frekvenci 10–1000 Hz un spēj iekļūt jonosfērā.

Pastāv grieķu zinātnieku (P. Varotsosa grupa) hipotēze par pjezokristālisko efektu dažos iežos, kas rodas pirms zemestrīces.

Rīsi. 2. Pirms spēcīgas zemestrīces zemes-jonosfēras viļņvada platums mainās: tā augšējā siena (jonosfēra) nokrīt: 1 – raidstacija; 2 – zemestrīces avots; 3 – traucēts jonosfēras reģions; 4 – jonosfēra; 5 - stratosfēra; 6 – skanošs radio stars; 7 - uztveršanas stacija

Rīsi. 1. Elektrostatiskais lauks jonosfērā un seismiska avota lauks uz zemes

Jonosfēras. Pirmo reizi instrumentālos elektromagnētisko parādību novērojumus, kas saistīti ar zemestrīces sagatavošanu, 1924. gadā veica B.A. Čerņavskis. Viņš aprakstīja atmosfēras elektrības traucējumus pirms Jalal-Abadas zemestrīces Uzbekistānā. Pirms vairāk nekā 5 magnitūdu zemestrīcēm, vairākas stundas pirms trieciena, dažkārt tika reģistrētas vertikālā elektrostatiskā lauka stipruma izmaiņas uz Zemes virsmas epicentrālajā reģionā no vairākiem desmitiem līdz 1000 V/m. Netālu no zemes virsmas lauks ir vertikāls, un jonosfēras augstumā tas griežas paralēli zemei. Izveidojas zona ar rādiusu no desmitiem līdz simtiem kilometru (1. att.). Jonosfērā 100–120 km augstumā pirms zemestrīces var novērot atmosfēras gāzes mirdzumu. Tādējādi zemestrīces avots induktīvi ietekmē jonosfēras apakšējo daļu. Pētījumu rezultātā noskaidrots, ka pirms spēcīgas zemestrīces mainās zemes-jonosfēras viļņvada platums: tā augšējā siena (jonosfēra) pazeminās (2. att.). Sākotnējā informācija, ka elektromagnētiskais lauks viļņvadā palielinās vai samazinās, tika iegūta, reģistrējot zibens izlādes, kurām ir regulārs ikdienas cikls. Tas ir, vairākas stundas pirms zemestrīces veidojas apgabals ar palielinātu vai samazinātu uzlādēto daļiņu koncentrāciju. Jonosfēras apakšējās daļas, kas ir viļņvada siena, monitorings tika veikts ar slīpo zondēšanu ar viļņiem ar frekvenci 10–15 kHz. Traucētais jonosfēras apgabals traucēja normālu radioviļņu izplatīšanos. Tādējādi radiosignāla fāzes izkropļojums tika fiksēts pirms zemestrīces Uzbekistānā 1984. gada 10. septembrī.

Rīsi. 3. Radiosignāla fāzes traucējumi 1,5 stundu pirms zemestrīces Rumānijā ( M = 7,2)

G.T. Nestorovs Bulgārijā 1977. gada 4. martā, pusotru stundu pirms zemestrīces Rumānijā ( M= 7.2) konstatēta izbalēšana - straujas svārstības un vienmērīga radiosignāla izbalēšana (3. att.). Īstermiņa seismiskā apdraudējuma aprēķini, ņemot vērā zemes-jonosfēras viļņvada parametru mainīgumu, parādīja, ka vienā gadījumā no pieciem prognoze bija nepatiesa, nebija garām spēcīgām zemestrīcēm. Kopumā vienmēr ir bijuši ziņojumi par pērkona negaisam līdzīgu troksni tālruņos, ozona smaku zemestrīču laikā, kā arī gadījumiem, kad elektrība ietekmē cilvēkus un dzīvniekus.

Secinājumi. Pirms zemestrīces zemes garozā parādās mehāniski un elektriski spriegumi, papildu jonizācijas zona var radīt sekundārus platjoslas radio emisijas un gaismas efektus, kā arī izkropļot radioviļņu izplatīšanos ultragarajos un garajos viļņos. viļņu diapazoni. Avots, kas pulsē uz zemes, var izraisīt Zemes–jonosfēras svārstību ķēdes rezonansi (ν res ~ 10 2 Hz). Tas izraisīs maiņstrāvas pieplūdumu jonosfērā, tās papildu sildīšanu un jonizāciju. Rezultātā var parādīties jauni radioviļņu avoti.Drošāka spēcīgas zemestrīces pazīme ir nevis traucējumi apakšējā jonosfērā, bet gan šo traucējumu biežuma palielināšanās. Jonosfēras traucējumu apgabals var nobīdīties par 500– 1000 km, t.i., vide “izvēlas” vājāko vietu spēcīgai zemestrīcei.Lai palielinātu prognozes ticamību, ir jāņem vērā kalnu vides enerģētiskā piesātinājums (elastīgo deformāciju radītā potenciālā enerģija). Turklāt daži no tā efektiem var rasties augstākos vienas jonosfēras līmeņos.

Rezultātā zinātnieki ir ierosinājuši modeļus, kas saista anomāliju attīstību jonosfērā ar radona emisijām, elektriskā lauka intensitātes izmaiņām atmosfērā un jonosfēras traucējumus ar zemfrekvences elastīgajām vibrācijām, kas rodas zemestrīces sagatavošanas laikā. Tiesa, uzskaitītās izmaiņas ir pārāk mazas un nav pamanāmas uz “trokšņa” fona. Diemžēl tie tiek atklāti tikai statistiski, jo tie atspoguļo jonosfēras vidējo statistisko raksturlielumu izmaiņas noteiktā laika posmā zemestrīces sagatavošanas vai tās laikā.

Dzīvnieku jutība(elektromagnētiskie prekursori, infraskaņas). Ir vislielākā jutība dzīvajos organismos nervu sistēma. Asins kustībai tās elektromagnētiskās īpašības ir būtiskas. Ķermenī nepārtraukti sakārtoti kustas lādiņi (elektroni, joni), kas nosaka šūnu dzīvības procesus. Turklāt ir orgāni, kas īpaši uztver apgabala ģeomagnētisko karti, kas nepieciešama orientācijai. Tas viss kopā ļauj sajust elektromagnētisko un ģeomagnētisko lauku izmaiņas vidē.

Zinātnieki noskaidrojuši, ka putnu un dažu dzīvnieku orientēšanās mehānisma pamatā ir sarežģītu ķīmisku reakciju smalks līdzsvars, kuru norise mainās magnētiskā lauka ietekmē, lai gan tas ir ļoti vājš, aptuveni 50 μT. Kopumā paliek neskaidrs, kas tieši ietekmē dzīvniekus, jo briesmas paredz gan dzīvnieki uz sauszemes (suņi, zirgi, ziloņi utt.), gan zivis (jūrā un akvārijos - japāņu pundursams utt.). Sams ir uzticams cunami indikators, ko izraisa zemūdens zemestrīces. Šīm zivīm (kā arī karpām, Barenca jūras rajiem, forelēm un garpirkstēm) tika konstatēta maksimālā elektrojutība 7–8 Hz diapazonā. (Cilvēka smadzenēs ir alfa ritms, bet mēs esam zaudējuši spēju paredzēt.)

Hidrodinamiskā. Akmeņu saspiešana paaugstina gruntsūdeņu līmeni un līdz ar to arī ūdens līmeni akās un akās. Geizeru periods var mainīties.

Ģeoķīmiskā. Radona līmenis mainās. 15–20 stundas pirms klints plīšanas (raktuvēs) kompresijas zonā šīs gāzes līmenis pazeminās. Bet tālajā zonā, kur notiek stiepšanās, tas palielinās 8–9 reizes. Akmens plīsums notiek pēc maksimālās radona koncentrācijas pārsniegšanas. Parasti tiek pētītas plūstošo aku gruntsūdeņos izšķīdinātā radona koncentrācijas. Izmaiņas ir jūtamas 3–4 mēnešus pirms seismiska notikuma un īpaši skaidri izpaužas 1–2 nedēļas.

Akmens masas caurlaidība un saistīto poru un plaisu klātbūtne tajā būtiski ir atkarīga no tās sprieguma-deformācijas stāvokļa. Radona koncentrācijas dinamiskās izmaiņas virszemes augsnes slānī atspoguļo šo stāvokli.

Radons ir radioaktīvs un ir rādija alfa sabrukšanas produkts. Šie ķīmiskie elementi ir daļa no radioaktīvā urāna-238 saimes. Radons ir optimāls rādītājs dažādiem ģeoloģiskiem pētījumiem. Tā koncentrācija kalnu grēdā parasti ir nemainīga, jo, lai gan daži atomi nokļūst gaisā un daži sadalās ar pussabrukšanas periodu 3,825 dienas, šo zudumu pastāvīgi kompensē jauna piegāde, kas ir atkarīga no urāna koncentrācijas. un attiecīgi rādiju noteiktā kalnu grēdā. Gāzes strūklas, tostarp radons, var izplūst no dziļuma līdz 200 m. Radona radioaktivitātes dēļ nav problēmu ar radona reģistrāciju - tas tiek droši fiksēts pat nelielās devās (30–50 sadalīšanās 1 m 3 vienā s, t.i., 30–50 Bq/m3, kas atbilst 10–16% koncentrācijai gāzu maisījumā). Prognozes īstenošanai nepieciešams izveidot monitoringa sistēmu visā seismogēnajā zonā. Šajā gadījumā attālums starp stacijām nedrīkst būt lielāks par 25 km, un datu uzkrāšana jāveic ne vairāk kā 24 stundās.Turklāt radioaktīvā radona izstarotās lādētās daļiņas jonizē gaisa molekulas, radot kondensācijas centrus un veicina miglas veidošanās.

Dažkārt aktīvo ģeoloģisko bojājumu zonas atklājas kā lineāras mākoņu uzkrāšanās, novērojot no lidmašīnas vai kosmosa. Taču pagaidām uz mākoņu kartēm balstītā prognoze panākumus nav nesusi.

Vieglo gāzu difūzija no Zemes iekšpuses un radušos konstrukciju stāvoklis ļauj prognozēt spēcīgas zemestrīces iespējamību ar vienas dienas precizitāti, bet plašā teritorijā.

Ietekme relatīvā pozīcija Mēness un Saule, jo arī zemes garozā notiek bēgumi un bēgumi.

Secinājums

Debatēs par fundamentālo zemestrīču prognozēšanas iespēju vēl neviens modelis nav guvis argumentētu un nepārprotamu uzvaru. No tādiem ir atkarīgi Zemes dzīlēs augošo katastrofu scenāriji liels skaits faktori, kuru dēļ pilnīga analīze vienmēr ir sarežģīta. Tāpēc vissliktākā situācija ir ar īstermiņa (dienas, stundas) prognozēm, un ilgtermiņa (desmitiem gadi) un vidēja termiņa (gadi, mēneši) prognožu ticamība ir 0,7–0,8, neskatoties uz visaptverošu monitoringu (ne tikai zemes virsmas svārstību reģistrēšana, bet arī līmeņa, temperatūras un ķīmiskais sastāvsūdens akās, zemes virsmas kustības ātrums, gravitācijas un ģeomagnētisko lauku anomālijas, atmosfēras, jonosfēras un ģeoelektrisko parādību monitorings), pagaidām nav izdevies iegūt efektīvu un ekonomiski pamatotu zemestrīču prognozi, kurā novērstas zaudējumi pārsniegtu viltus trauksmes radītos zaudējumus.

Liela nozīme ir arī izostatiskajai tektonikai, kad kalnu (saules, vēja un ūdens) iznīcināšanas laikā tiek “iesūkta” astenosfēras mīkstinātā viela, lai atjaunotu līdzsvaru. Šīs vielas plūsmu vilktas, peldošās litosfēras plāksnes, kas tuvojas kalniem no dažādām pusēm, rada horizontālu kompresiju. Izostatikas piemērs ir Kaukāza grēdu pacēlums un Indolo-Kubanas zonas iegrimšana.

Zemes garozā ir seismisko viļņu izplatīšanās virzieni (kanāli). Turklāt var būt cilvēku izraisītas zemestrīces, ko izraisījuši liela mēroga izrakumi un attālas zemestrīces, kā arī sprādzieni. Neseismisko ietekmju atdalīšanai un traucējumu avotu ietekmes izolēšanai (zemes garozas virsmas slāņos, atmosfērā, jonosfērā) nepieciešami kompleksi seismoloģiskie, deformāciju un elektromagnētiskie pētījumi. Šajā gadījumā jūs varat likt lielu likmi uz zemestrīču elektromagnētiskajiem prekursoriem, jo ​​​​tie satur svarīgu informāciju par procesa attīstību - vides pāreju no stabila stāvokļa uz nestabilu, kam seko zemestrīce.

Jaunās satelīttehnoloģijas ļauj uzraudzīt zemes virsmas deformācijas, augsnes temperatūras izmaiņas dziļo šķidrumu emisijas laikā, jonosfēras īpašību izmaiņas, kas saistītas ar spēcīgu zemestrīču sagatavošanu un īstenošanu.

Urbšanu laikā no 2004. līdz 2006. gadam var uzskatīt par izrāvienu zemestrīču izpētē. dziļurbums Sanandreasas lūzumā (ASV) un observatorijas ierīkošana tajā, paredzēta 20 darbības gadiem. Tas mērīs seismisko aktivitāti, gruntsūdens spiedienu, temperatūru un deformācijas tieši mikrozemestrīču bojājuma zonā. Pati seismiskā procesa fizikālā teorija joprojām ir veidošanās procesā. Tagad notiek pāreja uz varbūtības prognožu modeli.

Izpētot dažādus prekursorus, tika izdarīti šādi secinājumi:

– prekursora parādīšanās laiks ir atkarīgs no nākamās zemestrīces stipruma (enerģijas) un arī palielinās līdz ar tās pieaugumu;

– apgabala rādiuss, kurā parādās prekursori, arī palielinās, palielinoties apjomam;

– prekursoru amplitūda pakāpeniski samazinās līdz ar attālumu no topošās zemestrīces epicentra.

Prognozējot zemestrīci, tiek izdalīti trīs parametri: epicentra koordinātas, laiks un stiprums (enerģija). Attiecīgi ir jāuzrāda kļūdas šajos daudzumos. Prekursoru efektivitāte atšķiras. Jo īpaši ģeoķīmiskie (gāzu koncentrācija gruntsūdeņos) un hidrodinamiskie (temperatūra un gruntsūdens līmenis) tiek uzskatīti par ārkārtīgi nestabiliem, jo ​​tie ne vienmēr atbilst iepriekšminētajām prekursoru īpašībām. Tāpēc jaunu vēstnešu meklēšana neapstājas.

358 214 zemestrīču epicentri, kas notika 1963.–1998. gadā. Var redzēt, ka tajās skaidri iezīmētas tektonisko plākšņu robežas (Zemestrīces magnitūda // Wikipedia - the free encyclopedia. [Elektroniskais resurss]. URL: http://ru.wikipedia.org)

Zemestrīces stiprums ir vērtība, kas raksturo seismisko viļņu veidā izdalīto enerģiju. Sākotnējo magnitūdu skalu 1935. gadā ierosināja amerikāņu seismologs Čārlzs Rihters, tāpēc ikdienā lieluma vērtību kļūdaini sauc Rihtera skala. Pēc Rihtera domām, zemestrīces stiprums (tās epicentrā) M L tiek lēsts kā decimāllogaritms kustības A(mikrometros) standarta Vuda-Andersona seismogrāfa adata, kas atrodas ne tālāk kā 600 km attālumā no epicentra: M L= baļķis A + f, Kur f– korekcijas funkcija, kas aprēķināta pēc tabulas un atkarībā no attāluma līdz epicentram. Zemestrīces enerģija ir aptuveni proporcionāla A 3/2, t.i., lieluma palielinājums par 1,0 atbilst svārstību amplitūdas pieaugumam 10 reizes un enerģijas pieaugumam aptuveni 32 reizes. Lielums ir bezdimensijas lielums; tas nav izteikts punktos. Ir pareizi teikt: "zemestrīce ar magnitūdu 6,0" (un nevis "zemestrīce ar magnitūdu 6") vai: "zemestrīce ar magnitūdu 5 pēc Rihtera skalas", nevis "zemestrīce ar magnitūdu 6 pēc Rihtera skalas" (turpat. )

2010. gada 13. janvārī Haiti notika virkne zemestrīču, no kurām spēcīgākā bija 7 magnitūdas pēc Rihtera skalas. (Ņemiet vērā, ka pats Rihters savu instrumentu “vājuma” dēļ varēja reģistrēt maksimālo magnitūdu 6,8.) Kā atzīmēja Krievijas Zinātņu akadēmijas Starptautiskā Zemestrīču prognozēšanas un matemātiskās ģeofizikas institūta galvenais pētnieks Vladimirs Kosobokovs, situācija radās "konflikta" dēļ starp Karību jūras un Ziemeļamerikas litosfēras plātnēm. Zemestrīces avots atradās tikai 10 km dziļumā uz dienvidrietumiem no salas. Karību jūras reģiona tektoniskā struktūra šeit slīd uz sāniem pāri Ziemeļamerikas plāksnei. Un paslīdēšana notika tieši zem Portoprensas pilsētas. Pēc galvenā trieciena tika novēroti vairāk nekā 80 pēcgrūdieni (URL: http://www.izvestia.ru).

Eksperti, balstoties uz novērojumiem no kosmosa, runā par jaunas zemestrīces iespējamību Karību jūras salās. Kosmosa attēli liecina, ka Karību jūras plāksne lēnām virzās uz austrumiem ar ātrumu aptuveni 2 cm gadā un arvien vairāk ložņā uz Atlantijas plāksni. Šī kustība rada milzīgu enerģiju. Puse šīs enerģijas ir izplūdusi Haiti, bet otra puse gaida savu kārtu. Zinātnieki baidās, ka, ja tā izcelsies zemūdens bojājuma dēļ, zemestrīce var izraisīt katastrofālu cunami. Krievijas seismisko draudu “sarkanajā zonā” ietilpst Tālie Austrumi, Baikāla reģions, Altaja un Dagestāna. Kuriļu salas seismologiem rada lielas bažas. Tomēr saskaņā ar zinātnieku prognozēm tuvākā pusgada laikā katastrofālām zemestrīcēm šeit nevajadzētu notikt (URL: http://www.internovosti.ru). – Ed.

Literatūra

1. Borisenkovs E.P., Pasetskis V.M. Neparastu dabas parādību tūkstoš gadu hronika. M.: Mysl, 1988.
2. Voznesenskis E.A. Zemestrīces un augsnes dinamika // Sorosa izglītības žurnāls. 1998. Nr.2. 101.lpp.
3. Koronovskis N.V., Abramovs V.A. Zemestrīces: cēloņi, sekas, prognoze // Sorosa izglītības žurnāls. 1998. 12.nr.
4. Gokhbergs M.B., Gufelds I.L. Zemestrīču elektromagnētiskie prekursori // Zeme un Visums. 1987. Nr.1. 16.lpp.
5. Fizika un tehnoloģijas. Ziņas: zemestrīču fiziskās dabas izpēte // Fizika skolā. 2003. Nr.3. 7.lpp.
6. Rodkins M. Neprognozējamu katastrofu prognoze //Apkārt pasaulei. 2008. Nr.6. 89.lpp.
7. Khegai V.V. Iespējamie zemestrīču jonosfēras priekšteči // Zeme un Visums. 1990. Nr.4. 17.lpp.
8. Stepanjuks I. A. Ģeofizisko katastrofu priekšnojautas // Fizika. 2008. Nr.9. 42.–44.lpp.
9. Putnu kompass // Populāra mehānika. 2008. Nr. 7. 22. lpp.
10. Utkins V.I. Radons un tektonisko zemestrīču problēma // Sorosa izglītības žurnāls. 2000. Nr.12.69.–70.lpp.

Deivids Tučašvili no 7. klases nodarbojas ar pētniecisko darbību. Republikānisko konkursu “Solis nākotnē” un “Solis zinātnē” pastāvīgais uzvarētājs. Viskrievijas konkursu “Krievijas nacionālais dārgums” diploma ieguvējs 2008. un 2009. gadā. Viskrievijas jaunatnes zinātniskās un tehniskās jaunrades izstādē (Viskrievijas izstāžu centrs, Maskava) 2009. gadā viņš saņēma medaļu “Par panākumiem zinātniskajā un tehniskajā jaunradē”. Viņa darbs minēts Radio žurnāla recenzijā Nr.8/2009. Starptautiskajā konkursā “Kolmogorova lasījumi” 2009. gadā viņš ieguva trešo vietu. Viņš bija starp kandidātiem uz Balvu nacionālā projekta ietvaros. Ir publikācijas (zinātne, literatūra). Draws – nodarbojas ar grafiku. Mīl ģeogrāfiju. Izrāvienu uzvarētāju foruma (Maskava, 2009) dalībnieks.

Fotoattēlā: Deivids savā “Zemestrīču” stendā Vissavienības izstāžu centrā (Maskava, NTTM, 2009. gada jūnijs). Viņš iepazīstināja ar savas ierīces modeli, kas spēj reģistrēt vibrācijas un reģistrēt zemestrīču elektromagnētisko prekursoru izpausmes. Lai palielinātu prognozes ticamību, viņš pēta iespēju kompleksi apstrādāt signālus no vibrācijas sensoriem, magnētiskajiem laukiem u.c.

Deivids Tučašvili tagad mācās 11. klasē, bet pie šīs tēmas sāka strādāt kopā ar Valēriju Drjajevu 7. klasē (Radčenko T.I. Studentu projekti // Fizika-PS. 2007. Nr. 4.). Publicējam šī kopdarba fragmentu. – Ed.

Ir ziņas par nāves gadījumiem. Lielā daļā Klusā okeāna reģiona ir izsludināts brīdinājums par cunami. Vai šādās dabas katastrofās ir iespējams izvairīties no cilvēku upuriem? Krievijas Zinātņu akadēmijas Okeanoloģijas institūta cunami laboratorijas vadītājs atbild uz Radio Liberty jautājumiem. P.P.Širšova:

– Pašreizējais cunami, iespējams, ir viens no spēcīgākajiem Klusajā okeānā pēdējo 30–40 gadu laikā. Japānā vilnis sasniedza 10 metrus - tas ir droši zināms. Bet varbūt bija vairāk. Kuriļu salās tika evakuēti iedzīvotāji, evakuēti vairāk nekā 11 tūkstoši cilvēku.

– Vai ir kādi veidi, kā samazināt šādas dabas katastrofas sekas?

- Jā. Īsi pirms šodienas cunami, pirms pāris mēnešiem, kaut kur iepretim Iturup salai tika uzstādīta dziļjūras stacija. Un tagad tas strādāja, es šobrīd skatos šos ierakstus. Pamatojoties uz šiem ierakstiem un citiem Amerikas ierakstiem, Sahalīnas cunami dienests spēja ātri izstrādāt cunami prognozi - un iedzīvotāji tika savlaicīgi evakuēti. Japānā, protams, tas ir grūtāk izdarāms, jo viļņu ceļošanas laiks tur ir ļoti īss. Honsju iedzīvotājiem viss, protams, ir traģiskāk.

– Cik ātri parasti tuvojas cunami?

– Atklātā okeānā tas pārvietojas lielā ātrumā – aptuveni 800 km/h, tas ir, lidmašīnas ātrumā. Es domāju, ka būs iznīcība. Ļoti ceru, ka kuģi laicīgi izgāja no ostām un izgāja atklātā okeānā... Pirmkārt, jābaidās par Šikotanu, Južno-Kuriļsku, Kunaširu. Kopumā galvenās briesmas galvenokārt apdraud ostas iekārtas un kuģi.

– Cik lielā mērā Japānas piekraste ir sagatavota šāda veida dabas katastrofām? Galu galā Japāna ir slavena ar savām augstajām tehnoloģijām un augsti attīstītu rūpniecību... Seismogrāfijas dienests acīmredzot ir ļoti labi izveidots šajā valstī?

– Japāņi patiešām ir labi sagatavojušies. Bet, ja runājam par tik īsu viļņa ceļošanas laiku - tikai 5-10 minūtes... Pa šo laiku neviens dienests nav spējīgs cilvēkus tālu aizvest. Tas ir praktiski neiespējami. Parasti iedzīvotāju evakuācijai atvēlam 15-20 minūtes. Šādi standarti pastāv, taču ne vienmēr tos ir iespējams izpildīt.

– Cik liela ir trīces atkārtošanās iespējamība?

– Trīce šajā jomā, protams, atkārtosies vēl vismaz pusgadu un pat gadu. Vai viņi sasniegs tādu spēku, lai izraisītu tādus viļņus un postījumus, tas ir cits jautājums. Principā trīcei vajadzētu vājināties, izmirt, ja notiek spēcīga vaina. Japānā ir notikusi kļūme, kas kādu laiku turpina kustēties.

Starp citu, pašreizējo zemestrīci un cunami iezīmē tāds ne pārāk biežs notikums kā priekššoks (seismisks trieciens, kas notiek pirms galvenā zemestrīces seismiskā šoka. RS). Manuprāt, 9. martā tajā pašā rajonā tika fiksēta viegla zemestrīce un ļoti neliels cunami, apmēram pusmetra garumā.

Šo un citus svarīgus materiālus no programmas “Brīvības laiks” noslēguma izlaiduma lasiet lapā

Zemestrīces dažkārt sasniedz vardarbīgu līmeni, un joprojām nav iespējams paredzēt, kad un kur tās notiks. Tie tik bieži lika cilvēkam justies bezpalīdzīgam, ka viņš pastāvīgi baidījās no zemestrīcēm. Daudzās valstīs tautas leģendas tos saista ar milzu briesmoņu trakot, kas tur Zemi uz sevis.

Pirmās sistemātiskās un mistiskās idejas par zemestrīcēm radās Grieķijā. Tās iedzīvotāji bieži bija aculiecinieki vulkāna izvirdumiem Egejas jūrā un cieta no zemestrīcēm, kas notika Vidusjūras krastos un ko dažkārt pavadīja “paisuma un paisuma” viļņi (cunami). Daudzi senie grieķu filozofi piedāvāja fiziskus skaidrojumus šīm dabas parādībām. Piemēram, Strabo pamanīja, ka zemestrīces biežāk notiek piekrastē, nevis prom no jūras. Viņš, tāpat kā Aristotelis, uzskatīja, ka zemestrīces izraisa spēcīgi pazemes vēji, kas aizdedzina viegli uzliesmojošas vielas.

Šī gadsimta sākumā seismiskās stacijas tika izveidotas daudzās vietās visā pasaulē. Viņi pastāvīgi izmanto jutīgus seismogrāfus, kas reģistrē vājus seismiskos viļņus, ko rada attālas zemestrīces. Piemēram, 1906. gada Sanfrancisko zemestrīci skaidri fiksēja desmitiem staciju vairākās valstīs ārpus ASV, tostarp Japānā, Itālijā un Vācijā.

Šī vispasaules seismogrāfu tīkla nozīme bija tāda, ka zemestrīču dokumentācija vairs neaprobežojās tikai ar stāstiem par subjektīvām sajūtām un vizuāli novērotiem efektiem. Tika izstrādāta starptautiskā sadarbības programma, kas paredzēja zemestrīču ierakstu apmaiņu, kas palīdzētu precīzi noteikt avotu atrašanās vietu. Pirmo reizi parādījās statistika par zemestrīču laiku un to ģeogrāfisko izplatību.

Vārds "cunami" nāk no japāņu valodas un nozīmē "milzu vilnis ostā". Cunami rodas uz okeāna virsmas zemūdens vulkānu izvirdumu vai zemestrīču rezultātā. Ūdens masas sāk šūpoties un pamazām sāk kustēties lēnām, bet nesot milzīgu enerģiju, kas izplatās no centra uz visām pusēm. Viļņa garums, t.i. attālums no viena ūdens kalna līdz otram ir no 150 līdz 600 km. Kamēr seismiskie viļņi atrodas dziļi apakšā, to augstums nepārsniedz vienu metru un tie ir pilnīgi nekaitīgi. Cunami milzīgais spēks tiek atklāts tikai piekrastē. Tur viļņi palēninās, ūdens paceļas neticamos augstumos; Jo stāvāks krasts, jo augstāki viļņi. Kā jau spēcīga bēguma gadījumā ūdens vispirms ripo prom no krasta, veselu kilometru garumā atsedzot dibenu. Pēc tam tas atkal atgriežas dažu minūšu laikā. Viļņu augstums var sasniegt 60 metrus, un tie steidzas krastā ar ātrumu 90 km/h, aizslaucot visu savā ceļā.

Pēc tam spēja ar vienādu precizitāti noteikt mērenu zemestrīču atrašanās vietu jebkurā zemes virsmas apgabalā ievērojami palielinājās, jo pēc Amerikas Savienoto Valstu iniciatīvas tika izveidots mērīšanas komplekss, ko sauc par Pasaules standartizēto seismogrāfu tīklu. (WWWSSN).

Zemestrīces intensitāti uz zemes virsmas mēra punktos. Mūsu valstī ir pieņemts starptautiskais M8K-64 (Medvedeva, Sponheutera, Karnika skala), saskaņā ar kuru zemestrīces tiek sadalītas 12 ballēs pēc trieciena stipruma uz zemes virsmas. Parasti tos var iedalīt vājos (1-4 punkti), spēcīgajos (5-8 punkti) un spēcīgākajos vai destruktīvajos (8 punkti un vairāk).

3 magnitūdu zemestrīces laikā vibrācijas ievēro daži cilvēki un tikai iekštelpās; pie 5 punktiem - piekārtie priekšmeti šūpojas un visi telpā esošie pamana trīsas; 6 punktos - ēkās parādās bojājumi; ar punktu skaitu 8, ēku sienās parādās plaisas, sabrūk karnīzes un caurules; 10 balles stipru zemestrīci pavada vispārēja ēku iznīcināšana un zemes virsmas traucējumi. Atkarībā no zemestrīces stipruma var tikt iznīcināti veseli ciemati un pilsētas.

1.2. Zemestrīces avotu dziļums

Zemestrīce ir vienkārši zemes trīce. Viļņus, kas izraisa zemestrīci, sauc par seismiskiem viļņiem; Tāpat kā skaņas viļņi, kas izplūst no gonga, kad tam tiek trieciens, seismiskos viļņus izstaro arī kāds enerģijas avots, kas atrodas kaut kur Zemes augšējos slāņos. Lai gan dabisko zemestrīču avots aizņem kādu iežu apjomu, bieži ir ērti to definēt kā punktu, no kura izstaro seismiskos viļņus. Šo punktu sauc par zemestrīces fokusu. Dabisko zemestrīču laikā tas, protams, atrodas kādā dziļumā zem zemes virsmas. Cilvēku izraisītās zemestrīcēs, piemēram, pazemes kodolsprādzienos, fokuss atrodas tuvu virsmai. Punktu uz zemes virsmas, kas atrodas tieši virs zemestrīces fokusa, sauc par zemestrīces epicentru.

Cik dziļi Zemes ķermenī atrodas zemestrīču hipocentri? Viens no pirmajiem pārsteidzošajiem seismologu atklājumiem bija tāds, ka, lai gan daudzas zemestrīces koncentrējas seklā dziļumā, dažās vietās tās ir simtiem kilometru dziļas. Šādas teritorijas ir Dienvidamerikas Andi, Tongas salas, Samoa, Jaunās Hebridu salas, Japānas jūra, Indonēzija, Antiļas Karību jūrā; Visās šajās teritorijās ir dziļas okeāna tranšejas. Vidēji zemestrīču biežums šeit krasi samazinās vairāk nekā 200 km dziļumā, bet daži perēkļi sasniedz pat 700 km dziļumu. Zemestrīces, kas notiek dziļumā no 70 līdz 300 km, diezgan patvaļīgi tiek klasificētas kā starpposma, un tās, kas notiek vēl lielākā dziļumā, sauc par dziļo fokusu. Vidējas un dziļas zemestrīces notiek arī tālu no Klusā okeāna reģiona: Hindukušā, Rumānijā, Egejas jūrā un zem Spānijas teritorijas.

Sekla fokusa trīce ir tāda, kuras perēkļi atrodas tieši zem zemes virsmas. Tieši sekla fokusa zemestrīces izraisa vislielāko postu, un to ieguldījums ir 3/4 no kopējā enerģijas daudzuma, kas izdalās visā pasaulē zemestrīču laikā. Piemēram, Kalifornijā visas līdz šim zināmās zemestrīces ir bijušas sekla fokusā.

Vairumā gadījumu pēc mērenām vai spēcīgām seklām zemestrīcēm tajā pašā apvidū vairākas stundas vai pat vairākus mēnešus tiek novērotas daudzas mazāka stipruma zemestrīces. Tos sauc par pēcgrūdieniem, un to skaits patiešām lielas zemestrīces laikā dažreiz ir ārkārtīgi liels.

Pirms dažām zemestrīcēm ir provizoriski triecieni no viena un tā paša avota apgabala - priekšsatricinājumi; tiek pieņemts, ka tos var izmantot, lai paredzētu galveno triecienu.

1.3. Zemestrīču veidi

Ne tik sen tika plaši uzskatīts, ka zemestrīču cēloņi būs paslēpti nezināmā tumsā, jo tie notiek dziļumā, kas ir pārāk tālu no cilvēka novērošanas sfēras.

Šodien mēs varam izskaidrot zemestrīču būtību un lielāko daļu to redzamo īpašību no fizikālās teorijas viedokļa. Saskaņā ar mūsdienīgi skati, zemestrīces atspoguļo mūsu planētas pastāvīgās ģeoloģiskās transformācijas procesu. Tagad apskatīsim mūsdienās pieņemto teoriju par zemestrīču izcelsmi un to, kā tā palīdz mums labāk izprast to būtību un pat tās paredzēt.

Pirmais solis, lai pieņemtu jaunus uzskatus, ir atpazīt ciešo saikni starp to zemeslodes apgabalu atrašanās vietām, kuras ir visvairāk pakļautas zemestrīcēm, un ģeoloģiski jaunām un aktīvām Zemes zonām. Lielākā daļa zemestrīču notiek plātņu malās: tāpēc mēs secinām, ka tie paši globālie ģeoloģiskie vai tektoniskie spēki, kas rada kalnus, plaisu ielejas, okeāna vidus grēdas un dziļjūras tranšejas, ir tie paši spēki, kas ir galvenais lielu zemestrīču cēlonis. Šo globālo spēku būtība pašlaik nav pilnībā skaidra, taču nav šaubu, ka to parādīšanās iemesls ir temperatūras neviendabīgums Zemes ķermenī - neviendabīgums, kas rodas siltuma zuduma dēļ starojuma rezultātā apkārtējā telpā, no vienas puses. no otras puses, un, no otras puses, pievienojot siltumu, ko rada iežos esošo radioaktīvo elementu sabrukšana.

Ir lietderīgi ieviest zemestrīču klasifikāciju pēc to veidošanās metodes. Tektoniskās zemestrīces ir visizplatītākās. Tie rodas, kad klintīs notiek plīsums noteiktu ģeoloģisko spēku ietekmē. Tektoniskām zemestrīcēm ir liela zinātniska nozīme, lai izprastu Zemes iekšpusi, un milzīga praktiska nozīme cilvēku sabiedrībai, jo tās ir visbīstamākā dabas parādība.

Tomēr zemestrīces notiek arī citu iemeslu dēļ. Cita veida trīces pavada vulkānu izvirdumi. Un mūsu laikā daudzi cilvēki joprojām uzskata, ka zemestrīces galvenokārt ir saistītas ar vulkānisko darbību. Šī ideja aizsākās sengrieķu filozofiem, kuri atzīmēja plašo zemestrīču un vulkānu izplatību daudzos Vidusjūras apgabalos. Mūsdienās izšķiram arī vulkāniskās zemestrīces – tās, kas notiek kombinācijā ar vulkānisko darbību, taču uzskatām, ka gan vulkānu izvirdumi, gan zemestrīces ir tektonisko spēku sekas, kas iedarbojas uz akmeņiem, un tās ne vienmēr notiek kopā.

Trešo kategoriju veido zemes nogruvumu zemestrīces. Tās ir nelielas zemestrīces, kas notiek vietās, kur ir pazemes tukšumi un raktuvju atveres. Tiešais zemes vibrāciju cēlonis ir raktuves vai alas jumta sabrukšana. Bieži novērota šīs parādības variācija ir tā sauktie “akmeņu plīsumi”. Tās notiek, kad spriegums ap raktuves atveri izraisa lielu akmeņu masu pēkšņu, eksplozīvu atdalīšanu no tās sejas, aizraujošus seismiskos viļņus. Akmeņu sprādzieni novēroti, piemēram, Kanādā; Tie ir īpaši izplatīti Dienvidāfrikā.

Lielu interesi rada dažādas zemes nogruvumu zemestrīces, kas dažkārt notiek lielu zemes nogruvumu attīstības laikā. Piemēram, milzīgs zemes nogruvums Mantaro upē Peru 1974. gada 25. aprīlī radīja seismiskos viļņus, kas līdzvērtīgi mērenai zemestrīcei.

Pēdējais zemestrīču veids ir cilvēka radītas, cilvēka radītas sprādzienbīstamas zemestrīces, kas notiek konvencionālu vai kodolsprādzienu laikā. Pazemes kodolsprādzieni, kas pēdējo desmitgažu laikā veikti vairākos izmēģinājumu poligonos visā pasaulē, ir izraisījuši diezgan nozīmīgas zemestrīces. Kad kodolierīce eksplodē dziļurbumā dziļi pazemē, izdalās milzīgs daudzums kodolenerģijas. Sekundes miljondaļās spiediens tur palielinās līdz vērtībām, kas tūkstošiem reižu pārsniedz atmosfēras spiedienu, un temperatūra šajā vietā palielinās par miljoniem grādu. Apkārtējie ieži iztvaiko, veidojot sfērisku dobumu daudzu metru diametrā. Dobums aug, kamēr verdošais iezis iztvaiko no tās virsmas, un akmeņus ap dobumu triecienviļņa ietekmē caurauž sīkas plaisas.

Ārpus šīs lūzuma zonas, kuras izmēri dažkārt mērāmi simtos metru, saspiešana klintīs noved pie seismisko viļņu rašanās, kas izplatās visos virzienos. Kad pirmais seismiskās saspiešanas vilnis sasniedz virsmu, augsne saliekas uz augšu un, ja viļņu enerģija ir pietiekami augsta, virsma un pamatieži var tikt izmesti gaisā, veidojot krāteri. Ja bedre ir dziļa, virsma tikai nedaudz saplaisās un klints uz brīdi pacelsies, lai pēc tam atkal nokristu uz apakšējiem slāņiem.

Daži pazemes kodolsprādzieni bija tik spēcīgi, ka radītie seismiskie viļņi ceļoja pa Zemes iekšpusi un tika reģistrēti attālās seismiskās stacijās ar amplitūdu, kas ir līdzvērtīga viļņiem no zemestrīcēm, kuru stiprums ir 7 balles pēc Rihtera skalas. Dažos gadījumos šie viļņi ir satricinājuši ēkas attālās pilsētās.

1.4 Pazīmes par gaidāmo zemestrīci

Pirmkārt, seismologus īpaši interesē garenisko seismisko viļņu ātruma prekursoru izmaiņas, jo seismoloģiskās stacijas ir īpaši izveidotas, lai precīzi atzīmētu viļņu ierašanās laiku.

Otrs parametrs, ko var izmantot prognozēšanai, ir zemes virsmas līmeņa izmaiņas, piemēram, zemes virsmas slīpums seismiskajos apgabalos.

Trešais parametrs ir inertās gāzes radona izplūde atmosfērā pa aktīvo bojājumu zonām, īpaši no dziļurbumiem.

Ceturtais parametrs, kas piesaista lielu uzmanību, ir iežu elektrovadītspēja zemestrīces sagatavošanas zonā. No laboratorijas eksperimentiem, kas veikti ar iežu paraugiem, ir zināms, ka ar ūdeni piesātinātu iežu, piemēram, granīta, elektriskā pretestība krasi mainās, pirms iezis sāk sadalīties zem augsta spiediena.

Piektais parametrs ir seismiskās aktivitātes līmeņa izmaiņas. Par šo parametru ir vairāk informācijas nekā par pārējiem četriem, taču līdz šim iegūtie rezultāti neļauj izdarīt konkrētus secinājumus. Tiek reģistrētas spēcīgas izmaiņas normālā seismiskās aktivitātes fonā - parasti vāju zemestrīču biežuma palielināšanās.

Apskatīsim šos piecus posmus. Pirmais posms sastāv no lēnas elastīgās deformācijas uzkrāšanās galveno tektonisko spēku darbības rezultātā. Šajā periodā visus seismiskos parametrus raksturo normālās vērtības. Otrajā posmā bojājuma zonu garozas klintīs veidojas plaisas, kas noved pie vispārēja apjoma palielināšanās - līdz dilatācijai. Plaisām atveroties, garenviļņu ātrums, kas iet cauri šādai piepūšamajai zonai, samazinās, virsma paceļas, izdalās radona gāze, samazinās elektriskā pretestība, var mainīties šajā zonā novēroto mikrozemestrīču biežums. Trešajā posmā ūdens no apkārtējiem akmeņiem izkliedējas porās un mikroplaisās, kas rada nestabilitātes apstākļus. Plaisām piepildoties ar ūdeni, P-viļņu ātrums, kas iet cauri teritorijai, atkal sāk palielināties, apstājas augsnes virsmas kāpums, radona izdalīšanās no svaigām plaisām izmirst, un elektriskā pretestība turpina samazināties. Ceturtais posms atbilst pašas zemestrīces brīdim, pēc kura uzreiz sākas piektais posms, kad apvidū notiek neskaitāmi pēcgrūdieni.

Zemestrīces ir zemestrīces un zemes virsmas vibrācijas.

Lielākajai daļai Krievijas destruktīvas zemestrīces nedraud - tās notiek galvenokārt kalnu apvidos, kur zemes garoza ir kustīgāka un nestabilāka, jo kalnu grēdas ir jauni veidojumi, tāpēc šādos apgabalos liela nozīme ir pretseismiskajai celtniecībai.

Ēku un būvju postījumus izraisa gan zemes vibrācijas, gan

Iegūtās vibrācijas izplatās Zemē un caur pamatiem tiek pārnestas uz konstrukcijām. Iznīcinošs unmilzīgi paisuma viļņi (cunami), kas rodas seismisko pārvietošanos dēļ jūras gultnē.Bīstamas ir arī zemestrīču sekas – panika, ugunsgrēki, transporta savienojumu traucējumi.

Katru gadu uz Zemes notiek līdz simts tūkstošiem zemestrīču, kas reģistrētas ar instrumentiem; No tiem cilvēki jūt apmēram desmit tūkstošus, un aptuveni simts zemestrīču izraisa lielas zemestrīces, un vidēji viena zemestrīce gadā ir katastrofāla.

To iespējamā postošā spēka piemērs ir zemestrīce, kas notika Japānā 1923. gada 1. septembrī. Zemestrīce aptvēra aptuveni 56 tūkstošus km² lielu platību. IN dažu sekunžu laikā bijaTokija, Jokohama, Jokosuka un vēl 8 mazākas pilsētas tika gandrīz pilnībā iznīcinātas. Tokijā ugunsgrēkā vien tika iznīcināti vairāk nekā 300 tūkstoši ēku (no miljona), Jokohamā zemestrīces iznīcināja 11 tūkstošus ēku, bet vēl 59 tūkstoši tika nodedzināti. Vēl 11 pilsētas tika skartas mazāk nopietni.No 675 tiltiem 360 tika iznīcināti ugunsgrēkā. Tokija zaudēja visas savas akmens ēkas; izdzīvoja tikai viesnīca Imperial, kuru gadu iepriekš uzcēla slavenais Frenks Loids Raits. Šī viesnīca bija Japānas pirmā zemestrīcēm izturīga akmens ēka.Oficiālais bojāgājušo skaits ir 174 tūkstoši, vēl 542 tūkstoši ir pazuduši bez vēsts, bet vairāk nekā miljons ir palikuši bez pajumtes. Kopējais upuru skaits bija aptuveni 4 miljoni.Kanto zemestrīces Japānai nodarītie materiālie zaudējumi tiek lēsti 4,5 miljardu dolāru apmērā, kas tobrīd sasniedza divus no valsts gada budžetiem.

Saskaņā ar zinātnisko klasifikāciju, pēc rašanās dziļuma, zemestrīces iedala 3 grupās: “parastās” - 33 - 70 km, "vidējās" - līdz 300 km, "dziļās fokusa" - virs 300 km.

Pēdējā grupā ietilpst zemestrīce, kas notika 2013. gada 24. maijā Okhotskas jūrā, kad seismiskie viļņi sasniedza daudzas Krievijas daļas, tostarp Maskavu. Šīs zemestrīces dziļums sasniedza 600 km.

ZEMESTREČU CĒLOŅI

Viens no zemestrīču cēloņiem ir strauja litosfēras posma (litosfēras plātņu) pārvietošanās kopumā spriegoto iežu elastīgās deformācijas relaksācijas (izlādes) brīdī pie zemestrīces avota.

Lielākā daļa zemestrīču notiek netālu no Zemes virsmas.

Zemestrīces laikā klinšu daļiņu kustības rezultātā rodas elastīgi viļņi, ko sauc par seismiskiem viļņiem. Tie izplatās Zemes virsmas slāņos ar milzīgu ātrumu: gareniski - no 5 līdz 8 km/sek, šķērsvirzienā - no 3 līdz 5 km/sek.

Akmeņu slīdēšanu pa lūzumu sākotnēji novērš berze. Rezultātā kustību izraisošā enerģija uzkrājas klintīs elastīgu spriegumu veidā. Kad spriegums sasniedz kritisko punktu, kas pārsniedz berzes spēku, notiek straujš iežu plīsums ar to savstarpēju nobīdi; uzkrātā enerģija, atbrīvojoties, izraisa zemes virsmas viļņu vibrācijas - zemestrīces.

Zemestrīces var rasties arī tad, kad akmeņi tiek saspiesti krokās, kad elastīgā sprieguma lielums pārsniedz iežu stiepes izturību, un tie sadalās, veidojot lūzumu.

Zemestrīču radītie seismiskie viļņi izplatās visos virzienos no avota kā skaņas viļņi. Punktu, kurā sākas klinšu kustība, sauc par fokusu, avotu vai hipocentru, bet punktu uz zemes virsmas virs avota sauc par zemestrīces epicentru. Trieciena viļņi izplatās visos virzienos no avota; attālinoties no tā, to intensitāte samazinās.

Seismiskos viļņus iedala kompresijas viļņos un bīdes viļņos.

Kompresijas viļņi jeb gareniskie seismiskie viļņi izraisa iežu daļiņu vibrācijas, caur kurām tās iet pa viļņu izplatīšanās virzienu, izraisot akmeņos mainīgas saspiešanas un retināšanas zonas. Kompresijas viļņu izplatīšanās ātrums ir 1,7 reizes lielāks par bīdes viļņu ātrumu, tāpēc seismiskās stacijas ir pirmās, kas tos fiksē. Kompresijas viļņus sauc arī par primārajiem viļņiem (P viļņiem). P-viļņa ātrums ir vienāds ar skaņas ātrumu attiecīgajā klintī. Ja P-viļņu frekvence ir lielāka par 15 Hz, šos viļņus var uztvert ar ausīm kā pazemes troksni un dārdoņu.

Bīdes viļņi jeb seismiskie šķērsviļņi liek iežu daļiņām vibrēt perpendikulāri viļņa izplatīšanās virzienam. Bīdes viļņus sauc arī par sekundārajiem viļņiem (S viļņi).

Ir trešais elastīgo viļņu veids – garie jeb virsmas viļņi (L-viļņi). Viņi ir tie, kas izraisa vislielāko postu.

Seismisko viļņu ātrums var sasniegt 8 km/s.

Struktūras piedzīvotās zemestrīces stiprums ir atkarīgs no avota attāluma un dziļuma, no teritorijas ģeoloģijas un būvlaukuma hidroģeoloģijas.

SEISMISKO VIĻŅU IETEKME UZ KONSTRUKCIJĀM

Zemestrīču sekas ir atkarīgas no ēku telpiskās stingrības, izmēra, formas un svara, kā arī no triecienu skaita un rakstura. Ēkām visbīstamākās ir zemes vibrāciju horizontālās sastāvdaļas, jo zemestrīces laikā ēkas darbojas kā vertikāla sija vai plāksne, kas konsolē zemē. Vertikālās seismiskās slodzes, kas rodas epicentra zonā, ir bīstamākas horizontālām konstrukcijām - grīdām, karnīzēm utt.

Ēku un būvju iznīcināšanas pakāpe vienā seismiskajā reģionā var būt atšķirīga dažādu konstrukciju veidu un dažādu būvmateriālu kvalitātes dēļ.(piemēram, lppTādas pašas zemestrīces intensitātes gadījumā dažas ēkas var ciest vairāk bojājumu nekā citas, ja tām ir slikta akmens un javas saķere), darba ražošanas specifikaun pamatu raksturs (piemēram, uz vājiem pamatiem vienmēr ir vairāk bojāejas nekā uz stipriem).

ZEMESVĪCES STIPRIBAS UN IETEKMES NOVĒRTĒŠANA UN MĒRĪŠANA

Lai novērtētu un salīdzinātu zemestrīces, tiek izmantota magnitūdu skala (piemēram, Rihtera skala) un dažādas intensitātes skalas.

Magnitūdu skala atšķir zemestrīces pēc magnitūdas, kas ir zemestrīces relatīvā enerģija. Ir vairāki lielumi un attiecīgi lielumu skalas: vietējais lielums (ML); lielums, kas noteikts pēc virsmas viļņiem (Ms); ķermeņa viļņa lielums (mb); momenta lielums (Mw).Vispopulārākā skala zemestrīces enerģijas novērtēšanai ir vietējā Rihtera magnitūdu skala. Šajā mērogā lieluma palielinājums par vienu atbilst atbrīvotās seismiskās enerģijas pieaugumam 32 reizes.

Zemestrīces intensitāte(nevar novērtēt pēc lieluma) tiek novērtētas pēc kaitējuma, ko tie rada apdzīvotās vietās.

Intensitāte ir zemestrīces kvalitatīvs raksturlielums un norāda uz zemestrīces ietekmes raksturu un mērogu uz zemes virsmu, uz cilvēkiem, dzīvniekiem, kā arī uz dabiskajām un mākslīgajām būvēm zemestrīces zonā. Pasaulē tiek izmantotas vairākas intensitātes skalas: Eiropā - Eiropas makroseismiskā skala (EMS), Japānā - Japānas Meteoroloģijas aģentūras (Shindo) skala, ASV un Krievijā - modificētā Mercalli skala (MM):

1 punkts (neuzkrītošs) - atzīmēts tikai ar speciālām ierīcēm

2 punkti (ļoti vāji) - to pamana tikai ļoti jutīgi mājdzīvnieki un daži cilvēki ēku augšējos stāvos

3 balles (vāji) - jūtama tikai dažās ēkās, kā trieciens no kravas automašīnas

4 punkti (mērena) - zemestrīci atzīmē daudzi cilvēki; iespējama logu un durvju vibrācija;

5 balles (diezgan spēcīgi) - piekārtu priekšmetu šūpošanās, grīdu čīkstēšana, stikla grabēšana, balināšanas nobiršana;

6 balles (stiprs) - nelieli ēku bojājumi: plānas plaisas apmetumā, plaisas krāsnīs utt.;

7 punkti (ļoti spēcīgi) - būtiski bojājumi ēkām; plaisas apmetumā un atsevišķu gabalu atlūšana, plānas plaisas sienās, skursteņu bojājumi; plaisas mitrās augsnēs;

8 punkti (destruktīvi) - iznīcināšana ēkās: lielas plaisas sienās, krītošas ​​karnīzes, skursteņi. Nogruvumi un plaisas līdz pat vairākiem centimetriem platas kalnu nogāzēs;

9 balles (graujoši) - dažās ēkās sagrūšana, sienu, starpsienu, jumtu sabrukšana. Nogruvumi, nogruvumi un zemes nogruvumi kalnos. Plaisu izplatīšanās ātrums var sasniegt 2 cm/s;

10 punkti (destruktīvi) - sabrūk daudzās ēkās; pārējā daļā - nopietni bojājumi. Plaisas zemē līdz 1 m platas, sabrukumi, nogruvumi. Upju ieleju gruvešu dēļ rodas ezeri;

11 punkti (katastrofa) - daudzas plaisas uz Zemes virsmas, lieli zemes nogruvumi kalnos. Vispārēja ēku iznīcināšana;

12 punkti (smaga katastrofa) - reljefa izmaiņas lielā mērogā. Milzīgi sabrukumi un zemes nogruvumi. Vispārēja ēku un būvju iznīcināšana.

Zemestrīces ar spēku 6 balles vai mazāku bīstamu postījumu neizraisa, bet zemestrīces ar spēku 10 balles vai vairāk ir tik postošas, ka ar parastajām seismiskās pretestības paaugstināšanas metodēm nav iespējams tām pretoties, un tāpēc apvidos, kur šādas zemestrīces ir iespējamas, celtniecība parasti netiek veikta. Līdz ar to ēkas var pasargāt no 7-9 magnitūdu zemestrīcēm. Teritorijās ar seismiskumu 9 balles pirmās kategorijas konstrukciju būvniecību pavada papildu antiseismiskie pasākumi.

Neizmantojot materiālus no M. Boiko grāmatas “Bojājumu diagnostika un ēku ekspluatācijas īpašību atjaunošanas metodes” un wikipedia.org

Zemestrīce- Tās ir zemes virsmas daļu asas pulsa trīces. Šīs trīces var izraisīt dažādi iemesli, kas ļauj zemestrīces iedalīt šādās galvenajās grupās atkarībā no to izcelsmes:

• tektonisks, ko izraisa enerģijas izdalīšanās, kas rodas iežu slāņu deformācijas rezultātā;
• vulkānisks, saistīts ar magmas kustību, vulkānisko aparātu sprādzienu un sabrukšanu;
• denudācija, kas saistīta ar virsmas procesiem (lieli zemes nogruvumi, karsta dobumu arku sabrukums);
• tehnogēnas, saistītas ar cilvēka darbību (naftas un gāzes ieguve, kodolsprādzieni utt.).

Biežākās un spēcīgākās zemestrīces ir tektoniskas. Tektonisko spēku radītie spriegumi laika gaitā uzkrājas. Tad, kad tiek pārsniegta stiepes izturība, notiek iežu plīsums, ko pavada enerģijas izdalīšanās un deformācija elastīgu vibrāciju (seismisko viļņu) veidā. Tiek saukta zona Zemes iekšienē, kurā veidojas lūzumi un rodas seismiski viļņi zemestrīces avots; fokuss ir apgabals, kurā notiek zemestrīce. Parasti pirms galvenā seismiskā trieciena ir sākotnēji vājāki punkti - priekššoki (Angļu "priekšpusē" - uz priekšu + "trieciens" - sitiens, grūdiens), kas saistīti ar defektu veidošanās sākumu. Tad notiek galvenais seismiskais trieciens un tam sekojošie pēcgrūdieni. Pēcgrūdieni- Tie ir pazemes trīces, kas radušās pēc galvenā trieciena no tā paša avota apgabala. Pēcgrūdienu skaits un to rašanās ilgums palielinās, palielinoties zemestrīces enerģijai un samazinoties tās avota dziļumam un var sasniegt vairākus tūkstošus. To veidošanās ir saistīta ar jaunu bojājumu rašanos avotā. Tādējādi zemestrīce parasti izpaužas kā seismisko triecienu grupa, kas sastāv no priekšgrūdieniem, galvenā trieciena (spēcīgākā zemestrīce grupā) un pēcgrūdieniem. Zemestrīces stiprumu nosaka tās avota tilpums: jo lielāks ir avota tilpums, jo spēcīgāka ir zemestrīce.

Tiek saukts zemestrīces avota nosacītais centrs hipocentrs, vai fokuss zemestrīces. Tās apjomu var noteikt pēc pēcgrūdienu hipocentru atrašanās vietas. Hipocentra projekciju uz virsmu sauc epicentrs zemestrīces. Netālu no epicentra zemes virsmas vibrācijas un ar to saistītā iznīcināšana izpaužas ar vislielāko spēku. Tiek saukts apgabals, kurā notika zemestrīce ar maksimālo spēku pleistosists reģions. Attālinoties no epicentra, zemestrīces intensitāte un ar to saistītās iznīcināšanas pakāpe samazinās. Tiek sauktas nosacītās līnijas, kas savieno teritorijas ar vienādu zemestrīces intensitāti izoseisti. Dažāda blīvuma un augsnes veidu dēļ izoseismi atšķiras no zemestrīces avota elipses vai izliektu līniju veidā.

Pamatojoties uz hipocentru dziļumu, zemestrīces iedala sekla fokusa (0-70 km no virsmas), vidēja fokusa (70-300 km) un dziļa fokusa (300-700 km). Lielākā daļa zemestrīču rodas avotos 10-30 km dziļumā, t.i. attiecas uz mazu fokusu.

Zemestrīces intensitātes reģistrēšana un mērīšana

Katru gadu uz Zemes tiek reģistrēti vairāki simti tūkstošu zemestrīču, dažas no tām ir postošas, dažas cilvēki nemaz nejūt. Zemestrīču intensitāti var novērtēt no divām pozīcijām: 1) zemestrīces ārējā ietekme un 2) mērot zemestrīces fizisko parametru - stiprumu.

Zemestrīces ārējās ietekmes noteikšana balstās uz tās noteikšanu intensitāte, kas ir zemes drebēšanas lieluma mērs. To nosaka ēku iznīcināšanas pakāpe, zemes virsmas izmaiņu raksturs un sajūtas, ko cilvēki izjūt zemestrīču laikā. Zemestrīču intensitāte tiek mērīta punktos.

Zemestrīču intensitātes noteikšanai ir izstrādātas vairākas skalas. Pirmais no tiem tika ierosināts 1883.-1884. M. Rossi un F. Forels, intensitāte atbilstoši šai skalai tika mērīta robežās no 1 līdz 10 ballēm. Vēlāk, 1902. gadā, ASV tika izstrādāta progresīvāka 12 punktu skala, ko sauca par Mercalli skalu (nosaukta itāļu vulkanologa vārdā). Šo mērogu, nedaudz pārveidotu, pašlaik plaši izmanto seismologi ASV un vairākās citās valstīs. Mūsu valstī un dažās Eiropas valstīs tiek izmantota 12 ballu starptautiskā zemestrīces intensitātes skala (MSK-64), kas nosaukta pēc tās autoru pirmajiem burtiem (Medvedevs - Schionheuer - Karnik).

MSK-64 mērogs (ar vienkāršojumiem)

Punkti	Kritēriji
VIENS PUNKTS	Šādu zemestrīci cilvēki nejūt, izņemot izolētus novērotājus, kas atrodas īpaši jutīgās vietās un ieņem noteiktas pozīcijas. Trīces fiksē tikai speciāli seismogrāfi.
DIVI PUNKTI	Zemestrīce ir ļoti vāja. Zemes vibrācijas izjūt daži cilvēki miera stāvoklī, galvenokārt ēku augšējos stāvos, kas atrodas epicentra tiešā tuvumā.
TRĪS PUNKTI	Zemestrīce ir vāja. Vibrācijas jūtamas iekštelpās, galvenokārt augstceltņu augšējos stāvos. Šīs zemestrīces laikā piekārti priekšmeti šūpojas, īpaši lustras, atvērtas durvis čīkst un kustas. Stāvošās automašīnas sāk nedaudz šūpoties uz atsperēm. Daži cilvēki spēj novērtēt smadzeņu satricinājuma ilgumu.
ČETRI PUNKTI	Mērena zemestrīce. To izjūt daudzi cilvēki un īpaši tie, kas atrodas telpās. Tādu zemestrīci brīvā dabā var sajust tikai retais, un tikai tie, kas tobrīd atrodas miera stāvoklī. Dažus cilvēkus naktī pamodina šāda zemestrīce. Zemestrīces laikā šūpojas piekārti priekšmeti, grabē stikli, dauzās durvis, zvana trauki, plaisā koka sienas, karnīzes un griesti. Stāvošie transportlīdzekļi manāmi šūpojas uz to atsperēm.
PIECI PUNKTI	Manāma zemestrīce. To jūt visi cilvēki, lai kur viņi atrastos. Visi guļošie pamostas. Durvis šūpojas uz eņģēm un spontāni atveras, slēģi klauvē, logi atsitās un atveras. Šķidrums traukos šūpojas un dažreiz pārplūst. Saplīst daži trauki, saplaisā logu stikli, vietām parādās plaisas apmetumā, apgāžas mēbeles. Svārsta pulkstenis apstājas. Dažkārt šūpojas telegrāfa stabi, atbalsta masti, koki un visi augstie priekšmeti.
SEŠI PUNKTI	Spēcīga zemestrīce. To jūt visi cilvēki. Daudzi cilvēki bailēs atstāj telpas. Zemes vibrāciju brīdī un pēc tām gaita kļūst nestabila. Logi un stikla trauki saplīst. Atsevišķi priekšmeti nokrīt no galda. Bildes krīt. Mēbeles sāk kustēties un apgāzties. Ķieģeļu mūrī uz sienām parādās plaisas. Manāmi kratās koki un krūmi.
SEPTIŅI PUNKTI	Ļoti spēcīga zemestrīce. Cilvēkiem ir grūti noturēties kājās. Nobijušies viņi instinktīvi izskrien no telpām. Piekārtie priekšmeti dreb. Mēbeļu pārtraukumi. Daudzas ēkas ir stipri bojātas. Dūmvadi nolūst jumta līmenī. Sabrūk apmetums, slikti ieklāti ķieģeļi, akmeņi, flīzes, karnīzes un parapeti, kas nav īpaši pastiprināti. Zemē parādās ievērojamas plaisas. Akmeņainās un mālainās nogāzēs notiek zemes nogruvumi un nogruvumi. Zvani skan spontāni. Ūdens upēs un atklātās ūdenskrātuvēs kļūst duļķains. No baseiniem izšļakstās ūdens. Ir bojāti betona apūdeņošanas kanāli.
ASTOŅI PUNKTI	Iznīcinoša zemestrīce. Tipiskas ēkas saņem ievērojamus bojājumus. Dažreiz tie tiek daļēji iznīcināti. Nopostītas ēkas tiek iznīcinātas. Paneļi ir atdalīti no rāmjiem. Krāsns un rūpnīcu skursteņi, pieminekļi, torņi, kolonnas un ūdenstorņi šūpojas un krīt. Pāļi plīst. Kokiem lūzt zari, slapjā augsnē un stāvās nogāzēs parādās plaisas.
DEVIŅI PUNKTI	Postoša zemestrīce. Šādas zemestrīces sekas izraisa paniku. Mājas tiek iznīcinātas. Ir nopietni bojāti dambji un ūdenskrātuvju malas. Plīst pazemes cauruļvadi. Uz zemes virsmas parādās ievērojamas plaisas.
DESMIT PUNKTI	Iznīcinoša zemestrīce. Lielākā daļa ēku ir nopostītas līdz pamatiem. Dažas labi uzbūvētas koka ēkas un tilti sabrūk. Dambji, uzbērumi un aizsprosti cieš nopietnus bojājumus. Uz zemes virsmas parādās neskaitāmas plaisas, dažas no tām ir aptuveni 1 m platas.Notiek lielas atteices un lieli zemes nogruvumi. Ūdens izšļakstās no kanāliem, upju gultnēm un ezeriem. Smilšainās un mālainās augsnes pludmalēs un zemās vietās sāk kustēties. Sliedes nedaudz saliecas dzelzceļi. Lieli zari un koku stumbri lūzt.
VIENpadsmit PUNKTI	Katastrofāla zemestrīce. Palikušas tikai dažas īpaši spēcīgas mūra ēkas. Tiek iznīcināti dambji, uzbērumi un tilti. Uz zemes virsmas parādās plašas plaisas, kas iet dziļi dziļumā. Pazemes cauruļvadi pilnībā neizdodas. Sliedes uz dzelzceļiem ļoti uzbriest. Nogāzēs notiek lieli zemes nogruvumi.
DIVpadsmit PUNKTI	Spēcīga katastrofāla zemestrīce. Pilnīga ēku un būvju iznīcināšana. Ainava mainās līdz nepazīšanai, klinšu masas mainās, nogāzes slīd, parādās lielas neveiksmes. Zemes virsma kļūst viļņota. Veidojas ūdenskritumi, parādās jauni ezeri, mainās upju gultnes. Veģetācija un dzīvnieki iet bojā zem zemes nogruvumiem un nogāzēm. Akmeņu un priekšmetu fragmenti lido augstu gaisā.

Saskaņā ar šo skalu zemestrīces tiek sadalītas vājās - no 1 līdz 4 ballēm, spēcīgas - no 5 līdz 7 ballēm un spēcīgākās - vairāk nekā 8 balles.

Zemestrīces intensitātes novērtējums, lai gan balstīts uz zemestrīces ietekmes (zemestrīces ietekmes uz virsmu) kvalitatīvu novērtējumu, neļauj matemātiski precīzi noteikt zemestrīces parametrus.

1935. gadā amerikāņu seismologs Čārlzs Rihters ierosināja objektīvāku skalu, kas balstīta uz lieluma mērījumiem (šī skala vēlāk kļuva plaši pazīstama kā Rihtera skala). Lielums (no lat. “magnitudo” – lielums), saskaņā ar K. Rihtera un B. Gūtenberga definīciju tas ir lielums, kas ir seismiskā viļņa maksimālās amplitūdas decimāllogaritms (milimetra tūkstošdaļās), ko reģistrē standarta seismogrāfs 100 km attālumā no zemestrīces epicentra.

Lai gan šī definīcija nenosaka, kurš no esošajiem viļņiem ir jāņem vērā, par ierastu praksi ir kļuvusi garenviļņu maksimālās amplitūdas mērīšana (zemestrīcēm, kuru avots atrodas tuvu virsmai, virsmas viļņu amplitūda parasti ir izmērīts). Kopumā lielums raksturo augsnes daļiņu pārvietošanās pakāpi zemestrīču laikā: jo lielāka amplitūda, jo lielāka daļiņu pārvietošanās.

Rihtera skalai teorētiski nav augšējās robežas. Sensitīvie instrumenti nosaka trīci ar magnitūdu 1,2, savukārt cilvēki sāk just trīci tikai ar magnitūdu 3 vai 4. Visspēcīgākās zemestrīces, kas notikušas vēsturiskajā laikā, ir sasniegušas 8,9 balles (bēdīgi slavenā Lisabonas zemestrīce 1755. gadā).

Pastāv sakarība starp zemestrīces intensitāti epicentrā (I 0), kas izteikta punktos, un magnitūdas stiprumu (M), kas aprakstīta ar formulām.

I 0 = 1,7 M–2,2 Un M = 0,6I 0 +1,2.

Attiecība starp intensitāti un lielumu ir atkarīga no attāluma starp avotu un ierakstīšanas punktu uz zemes virsmas. Jo mazāks ir avota dziļums, jo lielāka ir kratīšanas intensitāte uz virsmas tādā pašā lielumā.

Līdz ar to vienāda stipruma zemestrīces var izraisīt dažādus virsmas bojājumus atkarībā no avota dziļuma.

Zemestrīces seismiskajās stacijās fiksē, izmantojot īpašus instrumentus – seismogrāfus, kas fiksē pat mazākās zemes vibrācijas. Vibrāciju ierakstu sauc par seismogrammu. Seismogrammām jāreģistrē zemes vibrācijas divos savstarpēji perpendikulāros virzienos horizontālajā plaknē un vibrācijas vertikālajā plaknē, kam seismogrāfos ir iekļautas trīs reģistrēšanas ierīces (seismometri). Pamatojoties uz dažādu seismisko viļņu veidu ieraksta laika starpības noteikšanu un zinot to izplatīšanās ātrumu, ir iespējams noteikt zemestrīces hipocentra stāvokli. Šādu noteikšanu precizitāte ir diezgan augsta, īpaši ņemot vērā to, ka mūsdienās ir attīstīts starptautisks seismisko staciju tīkls.

Lai raksturotu zemestrīces, svarīga ir arī to enerģija un paātrinājums zemes trīcēšanas laikā.

Zemestrīces laikā atbrīvoto enerģiju var aprēķināt, pamatojoties uz lieluma vērtību, izmantojot formulu

log E = 11,5 M, kur E ir enerģija, M ir lielums.

Paātrinājuma lielums parāda, cik ātri zeme drebinās. Paātrinājumi, ko saņem augsne, tiek pārnesti uz konstrukcijām, kuras sāk šūpoties un sabrukt. Paātrinājuma mērīšanai viņi izmanto īpašu ierīču - akselerogrāfu rādījumus, kas ir aprīkoti ar moderniem seismogrāfiem. Paātrinājumi horizontālā virzienā vienmēr ir lielāki nekā vertikālajā virzienā. Tādējādi augstākie reģistrētie horizontālie paātrinājumi ir 1,15 g, bet augstākie vertikālie - līdz 0,7 g. Tāpēc horizontālā trīce tiek uzskatīta par visbīstamāko.

Seismiski aktīvo zonu izvietojums

Lielākā daļa zemestrīču notiek tikai tektoniski aktīvās zemes garozas zonās, kas saistītas ar litosfēras plātņu robežām. Tādējādi ļoti seismisks reģions ir Klusā okeāna rāmis, kur okeāna litosfēras plāksne pārvietojas zem kontinentālām vai senākām okeāna plāksnēm (okeāna plātnes stumšanas procesu sauc par subdukciju). Plātnes zemspiediena zona un tās iegremdēšana mantijā tiek izsekota pēc zemestrīces perēkļiem, kas reģistrēti līdz apakšējās mantijas virsmai (670 km robeža, kas saistīta ar vielas blīvuma palielināšanos) un dažreiz arī dziļāk. Šīs zonas sauc par Benioff seismofokālajām zonām. Vēl viena aktīvās seismiskuma zona ir saistīta ar Alpu un Himalaju jostu, kas stiepjas no Gibraltāra līdz Birmai. Šī milzīgā salocītā josta izveidojās kontinentālo litosfēras plākšņu sadursmes rezultātā. Šajā joslā zemestrīču perēkļi galvenokārt atrodas zemes garozā (dziļums līdz 40-50 km) un neveido izteiktas seismofokālās zonas. To veidošanās ir saistīta ar kontinentālās litosfēras plākšņu drūzmēšanās un sadalīšanās procesiem, kas virzās viens uz otru. Zemestrīču avoti aprobežojas arī ar zonām, kurās plātnes pārvietojas un sadalās. Okeāna vidusgrēdu zonās aktīvi notiek litosfēras izplatīšanās process, ko papildina jaunas okeāna garozas veidošanās mantijas kušanas dēļ. Kontinentālo litosfēras plākšņu stiepšanās (notiek, piemēram, Austrumāfrikā vai Baikāla ezera apgabalā).