Кислотные дожди – это серьезная экологическая проблема, причиной которой является загрязнение окружающей среды. Их частое появление пугает не только ученых, но и простых людей, ведь подобные осадки могут оказать негативное влияние на здоровье человека. Характеризует кислотный дождь пониженный уровень pH. Для обычных осадков этот показатель равен 5,6, и даже небольшое нарушение нормы чревато серьезными последствиями для живых организмов, попавших в зону поражения.

При существенном сдвиге пониженный уровень кислотности становится причиной гибели рыб, земноводных, насекомых. Также в районе, где отмечены такие осадки, можно заметить кислотные ожоги на листьях деревьев, отмирание некоторых растений.

Отрицательные последствия выпадения кислотных дождей существуют и для человека. После ливня в атмосфере скапливаются токсические газы, и вдыхать их крайне не рекомендуется. Небольшая прогулка под кислотным дождем может стать причиной астмы, сердечных и легочных заболеваний.

Кислотные дожди: причины и последствия

Проблема кислотных дождей уже давно носит глобальный характер, и каждому жителю планеты следует задуматься о своем вкладе в данное природное явление. Все вредные вещества, попадающие в воздух в процессе жизнедеятельности человека, никуда не исчезают, а остаются в атмосфере и рано или поздно возвращаются на землю в виде осадков. При этом последствия кислотных дождей настолько серьезны, что на их устранение порой требуются сотни лет.

Для того чтобы узнать, какими могут быть последствия кислотных дождей, следует разобраться в самом понятии рассматриваемого природного явления. Так ученые сходятся во мнении, что это определение является слишком узким, чтобы обрисовать глобальную проблему. Нельзя принимать во внимание только дожди – кислотные грады, туманы и снега также являются носителями вредных веществ, поскольку процессы их образования во многом идентичны. Кроме того, в засушливую погоду могут появляться токсические газы или пылевые облака. Они также являются разновидностью кислотных осадков.

Причины образования кислотных дождей

Причина кислотных дождей в большей степени кроется в человеческом факторе. Постоянное загрязнение воздуха кислотообразующими соединениями (оксидами серы, хлористым водородом, азотом) приводят к нарушению баланса. Основными «поставщиками» данных веществ в атмосферу являются крупные предприятия, в частности, работающие в сфере металлургии, обработки нефтесодержащих продуктов, занимающиеся сжиганием угля или мазута. Несмотря на наличие фильтров и очистительных систем, уровень современной техники все еще не позволяет полностью устранить негативное влияние промышленных отходов.

Также выпадение кислотных дождей связано с увеличением транспортных средств на планете. Выхлопные газы, хоть и в малых долях, но также содержат вредные кислотные соединения, а в пересчете на количество автомобилей, уровень загрязнения становится критичным. Свой вклад вносят и тепловые электростанции, а также множество предметов быта, вроде аэрозолей, чистящих средств и пр.

Кроме влияния человека, кислотные дожди могут возникнуть и из-за некоторых природных процессов. Так к их появлению ведет вулканическая деятельность, во время которой выбрасывается большое количество серы. Кроме того, она образует газообразные соединения во время распада некоторых органических веществ, что также ведет к загрязнению воздуха.

Как образуются кислотные дожди?

Все выброшенные в воздух вредные вещества вступают в реакцию с солнечной энергией, углекислым газом или водой, в итоге получаются кислотные соединения. Вместе с каплями влаги они поднимаются в атмосферу и формируют облака. В итоге, возникают кислотные дожди, образуются снежинки или градины, которые возвращают на землю все впитанные элементы.

В некоторых регионах были замечены отклонения от нормы в 2-3 единицы: допустимый уровень кислотности составляет 5,6 pH, но в Китае и Подмосковье выпадали осадки с показателями в 2,15 pH. При этом предсказать, где именно появятся кислотные дожди довольно трудно, ведь ветер может относить образовавшиеся тучи довольно далеко от места загрязнения.

Состав кислотных дождей

Основными элементами в составе кислотного дождя являются серная и сернистая кислоты, а также озон, который образовывается во время грозы. Существует также азотная разновидность осадков, в которой основным ядром являются азотная и азотистая кислоты. Реже причиной возникновения кислотного дождя может стать большое содержание в атмосфере хлора и метана. Также в осадки могут попасть другие вредные вещества, в зависимости от состава промышленных и бытовых отходов, которые поступают в воздух в конкретном регионе.

Последствия: кислотные дожди

Кислотные дожди и их последствия являются постоянным предметом наблюдения для ученых со всего мира. К сожалению, их прогнозы весьма неутешительны. Осадки с пониженным уровнем кислотности опасны и для флоры, и для фауны, и для человека. Кроме того, они могут привести и к более серьезным экологическим проблемам.

Попадая в грунт, кислые дожди уничтожают множество питательных веществ, которые необходимы для роста растений. При этом они также вытягивают на поверхность токсичные металлы. Среди них свинец, алюминий и пр. При достаточно концентрированном содержании кислот, осадки приводят к отмиранию деревьев, почва становится непригодной для выращивания урожая, и на ее восстановление требуются годы!

Землетрясение – это одно из самых страшных природных явлений. Ежедневно в мире фиксируются случаи землетрясения. Но большинство из них настолько незначительны, что обнаружить их можно только с помощью датчиков и приборов. Однако пару раз в месяц ученым удается зафиксировать сильное колебание земной коры, которое способно на серьезные разрушения.

Описание землетрясения

Землетрясением называют колебания земной коры и подземные толчки, которые вызваны естественными или искусственно созданными причинами. Что может стать причиной землетрясения? Любое землетрясение – это мгновенное высвобождение энергии, происходящее за счет разрыва горных пород. Объем разрыва называют очагом землетрясения. Он играет важную роль, так как от его размера зависит размер выделяемой энергии и сила толчка.

Очаг землетрясения представляет собой разрыв, после которого идет смещение земной поверхности. Этот разрыв происходит не сразу. Сначала плиты наталкиваются друг на друга. В результате этого происходит трение и образуется энергия. Она постепенно нарастает и накапливается.

В какой-то момент напряжение становится максимальным и превышает силу трения. Именно тогда происходит разрыв горной породы. Освобожденная таким образом энергия порождает сейсмические волны. Они имеют скорость около 8 км/с и вызывают колебания земли.

Надо заметить, что деформация горных пород происходит скачкообразно, то есть землетрясение состоит из нескольких этапов. Самому сильному толчку предшествуют колебания (форшоки), после которых идут афтершоки. Такие колебания могут происходить в течение нескольких лет до того, как произойдет основной толчок.

Очень сложно рассчитать, какой именно толчок окажется самым сильным. Именно поэтому многие землетрясения оказываются полной неожиданностью и приводят к серьезным катастрофам. Кроме этого, бывают случаи, когда сильные содрогания земли на одном конце планеты приводят к землетрясениям на противоположной стороне.

Причины возникновения землетрясений

Существует несколько причин возникновения землетрясений.

Среди них:

• вулканические;
• тектонические;
• обвальные;
• искусственные;
• техногенные.

Также существует такое понятие, как моретрясение.

Тектонические

Это самая распространенная причина землетрясений. Именно в результате смещения тектонических плит происходит самое большое количество катастроф. Обычно этот сдвиг небольшой и составляет всего несколько сантиметров. Однако он приводит в движение горы, которые находятся сверху, именно они выделяют огромную энергию. В результате этого на поверхности земли появляются трещины, по краям которых происходит смещение всех находящихся на ней объектов.

Вулканические

Причиной землетрясений может стать вулканическая деятельность. Вулканические колебания редко приводят к серьезным последствиям, обычно они фиксируются в течение достаточно продолжительного периода времени. Содержимое вулкана оказывает давление на поверхность земли, которое называют вулканическим тремором. Во время подготовки вулкана к извержению можно наблюдать периодические взрывы пара и газа. Именно они порождают сейсмические волны.

Причиной землетрясений может стать как действующий, так и потухший вулкан. В последнем случае колебания говорят о том, что он еще может проснуться. Именно исследования сейсмологической активности помогают прогнозировать извержения. Часто ученые затрудняются определить причину возникновения подземных толчков. В этом случае землетрясение, причиной возникновения которого стал вулкан, характеризуется близким расположением эпицентра к вулкану и небольшой магнитудой.

Обвальные

Обвалы горных пород могут также стать причиной землетрясений. Они могут происходить как по естественной причине, так и в результате человеческой деятельности. При этом причиной обвала могут стать и тектонические землетрясения. Но даже обрушение значительной массы горной породы вызывает незначительную сейсмическую активность.

Землетрясения, причиной возникновения которых является обвал горных пород, имеют незначительную интенсивность. Чаще всего даже большого объема горной породы недостаточно для того, чтобы вызвать сильные колебания. Чаще всего катастрофа возникает именно по причине схода оползня, а не из-за самого землетрясения.

Искусственные

Искусственные землетрясение и причины их возникновения бывают вызваны человеком. Например, после того как в КНДР происходило испытание ядерного оружия, во многих местах планеты были зафиксированы толчки умеренной силы.

Техногенные

Техногенные землетрясения и причины их возникновения также вызваны человеческой деятельностью. Например, ученые фиксируют увеличение подземных толчков в местах крупных водохранилищ. Причиной таких колебаний становится давление большого объема воды на земную кору. Кроме этого, вода начинает просачиваться сквозь грунт и разрушать ее. Также увеличение сейсмической активности регистрируется в районах добычи газа и нефти.

Моретрясение

Моретрясение – это одна из разновидностей тектонического землетрясения. Оно возникает в результате смещения тектонических плит на дне океана или недалеко от побережья. Опасным последствием такого природного явления является цунами. Именно оно становится причиной многих катастроф.

Цунами появляется из-за содрогания морской коры, во время которой одна часть дна опускается, а другая поднимается над ней. В результате этого происходит движение воды, которая старается вернуться в первоначальное положение. Она начинает двигаться вертикально и порождает серию огромных волн, которые идут по направлению к берегу.

Землетрясение: основные характеристики

Для того чтобы разобраться в причинах возникновения землетрясений, ученые разработали параметры, определяющие силу явления.

Среди них:

• интенсивность землетрясения;
• глубина эпицентра;
• энергетический класс;
• магнитуда.

Шкала интенсивности

Она основывается на внешних проявлениях катастрофы. Учитывается воздействие на людей, природу и здания. Чем ближе эпицентр землетрясения к земле, тем больше будет его интенсивность. Например, если эпицентр располагался на глубине 10 км, а магнитуда была равна 8, то интенсивность землетрясения составит 11–12 баллов. При такой же магнитуде и расположении эпицентра на глубине 50 км, интенсивность землетрясения составит 9–10 баллов.

Первые явные разрушения происходят уже при 6-балльном землетрясении. При такой интенсивности появляются трещины на стенах. А вот при землетрясении в 11 баллов уже происходит разрушение зданий. Самыми сильными и катастрофическими считаются землетрясения в 12 баллов. Они способны серьезно изменить не только вид местности, но даже направления течения воды в реках.

Магнитуда

Другим способом измерения силы землетрясения является шкала магнитуд или шкала Рихтера. По этой шкале замеряют амплитуду колебаний и количество высвобождаемой энергии. Если размер эпицентра в длину и ширину составляет несколько метров, то колебания слабые и фиксируются только приборами. При катастрофических землетрясениях длина эпицентра может составлять до 1 тыс. км. Магнитуда измеряется в условных единицах от 1 до 9,5.

Журналисты часто путают в своих сообщениях магнитуду и интенсивность. Нужно помнить, что описание землетрясений должно происходить именно по шкале интенсивности, которая в сейсмологии является синонимом балльности.

Глубина эпицентра

Также существует характеристика землетрясения по глубине эпицентра. Чем глубже эпицентр, тем дальше смогут дойти сейсмические волны.

• нормальные – эпицентр до 70 км (на этот тип приходится примерно 51% землетрясений);
• промежуточные – эпицентр до 300 км (около 36%);
• глубокофокусные – эпицентр находится глубже 300 км (около 13% землетрясений).

Глубокофокусные землетрясения типичны для Тихого океана. Наиболее значительное глубокофокусное моретрясение произошло в Индонезии в 1996 году на глубине 600 км.

Землетрясение: причины и последствия

Вне зависимости от причины, последствия землетрясений могут быть катастрофическими. За последние полтысячи лет они унесли около 5 миллионов жизней. Больше всего жертв приходится на сейсмоопасные районы, главным из которых является Китай. Таких катастрофических последствий можно избежать, если продумывать защиту от землетрясений на государственном уровне.

В частности, нужно учитывать возможность толчков при проектировании зданий. Кроме этого, необходимо обучать людей, проживающих в сейсмически активной зоне, порядку действий при землетрясении.

Если вы почувствовали сильные подземные толчки, то необходимо действовать следующим образом.

1. Если землетрясение застало вас в здании, то необходимо выбраться из него как можно быстрее. При этом нельзя пользоваться лифтом.
2. На улице необходимо отойти от высоких зданий как можно дальше. Двигайтесь в сторону широких улиц или парков.
3. Необходимо держаться в стороне от электрических проводов и отойти подальше от промышленных предприятий.
4. Если возможности выйти на улицу нет, то необходимо залезть под крепкий стол или кровать. При этом голову необходимо накрыть подушкой.
5. Не стоит становиться в дверном проеме. При сильных толчках он может обрушиться, и часть стены над дверью может упасть на вас.
6. Безопаснее всего оставаться возле наружных стен здания.
7. Как только толчки закончатся, необходимо как можно быстрее выбраться на улицу.
8. Если землетрясение застало вас в машине в черте города, то необходимо выбраться из нее и сесть рядом. Если вы оказались в машине на трассе, то необходимо остановиться и переждать толчки внутри.

Если вас завалило обломками, не стоит впадать в панику. Человеческий организм способен продержаться без еды и воды в течение нескольких дней. Сразу после землетрясений на месте катастроф работают спасатели, у которых есть специально обученные собаки. Они легко находят живых людей под завалами и подают знак спасателям.

Здравствуйте, дорогие ребята и родители! Иногда в телевизионных новостях показывают не очень приятные сюжеты о . Обычно картинка на экране телевизора поражает своим ужасающим характером: разрушенные дома, слёзы людей, горечь утраты. За что так на нас обижается матушка-природа и можно ли что-то предотвратить, если знать, почему происходит землетрясение? Давайте попробуем разобраться.

Эта информация поможет вам в подготовке проектных исследовательских работ, посвященных этому страшному и опасному природному явлению.

План урока:

Что такое землетрясение?

Если кратко описать природное явление, то землетрясение — это подземные толчки и движение поверхности Земли. Носят эти колебания разрушительный характер и возникают внезапно, без особого предупреждения.

Стихийное бедствие может произойти в любой стране и в любое время года, география его широка. В процессе землетрясения разрывается земная кора, а некоторые её участки смещаются, что часто приводит к разрушению городов, а иногда стираются с Земли даже целые цивилизации.

Ежегодно в мире происходят сотни тысяч землетрясений, только многие из них протекают незаметно для обычных людей. Их фиксируют лишь специалисты при помощи специального оборудования. Лишь наиболее сильные толчки и изменения земной поверхности оставляют отпечаток для людей.

Никем не увиденные бывают землетрясения, которые проходят на дне океанов, потому что их действие гасит вода. Если же толчки с океана получаются слишком сильные, они порождают гигантские волны, смывающие всё на своём пути.

Естественные причины землетрясений

Подземные толчки могут возникать по инициативе природы, без вмешательства человека.

Тектоническое движение

Связано это с так называемыми тектоническими сдвигами где-то глубоко в земной коре. Поверхность земного шара не такая уж и неподвижная, как нам кажется на первый взгляд, как например, столешница у стола. Она состоит из литосферных плит, которые медленно, но постоянно смещаются со скоростью не более 7 сантиметров в год.

Объясняется это движение тем, что в недрах планеты Земля кипит вязкая магма, а плиты плавают на ней, как льдинки по реке во время ледохода. Там, где плиты соприкасаются, их поверхности деформируются. Последствия этого вы видели собственными глазами. Да-да, не удивляйтесь! Разве вы никогда не видели гор?

А вот когда две или более литосферные плиты трутся друг о друга и никак не могут договориться и поделить пространство, цепляются и спорят, движение их приостанавливается. Они настолько сильно могут поссориться между собой, что давя друг на друга сильной энергией, приводят к ударной волне, вспучивая и разламывая поверхности.

Вот эти моменты и являются началом землетрясения. Такая литосферная ссора может распространять свою силу на сотни и тысячи километров, вызывая колебания земной поверхности.

Что служит толчком для тектонического движения? Учёные нашли этому явлению несколько объяснений. На состояние поверхности Земли влияет не совсем изученные нами космос и звезда по имени Солнце, которые приносят магнитные бури и яркие солнечные вспышки.

Виновницей землетрясений может быть Луна, вернее, те изменения, которые происходят на лунной поверхности. Специалисты подметили, что самые мощные землетрясения бывают ночью, во время полнолуния.

Воздействие вулканов, обвалов и воды

Помимо тектонических сдвигов, которые приносят наиболее разрушительный ущерб, учёные ещё одну причину землетрясения видят в вулканах, оползнях и обвалах.

Первые страшны своим перенапряжением из-за концентрации в недрах вулканического газа и лавы, в результате чего при извержении появляются сейсмические волны, ощутимые на Земле.

Вторые опасны ударной волной от схода тяжёлой массы горных пород на земную поверхность.

Встречаются также небольшие по силе воздействия провальные землетрясения, когда подземные воды настолько размывают отдельные части поверхности, что участки проваливаются внутрь, вызывая сейсмические колебания.

Вина человека в появлении землетрясений

К сожалению, не только матушка-природа может стать причиной землетрясений. Человек своими собственными руками создаёт такую ситуацию, когда планета начинает возмущаться.

Конечно, сила таких техногенных толчков (а именно так называются бедствия, источником которых служит человек) невысока, но привести к колебаниям земной поверхности они могут.

Как измеряют силу землетрясений

Насколько сильны подземные толчки, можно померять специальными приборами – сейсмографами.

Они определяют магнитуду землетрясений и составляют шкалу, самая известная из которых носит название Рихтера.

Сила в 1 или 2 балла человеком не ощутима, а вот колебания в 3 или 4 балла уже раскачивают окружающие предметы интерьера – начинает звенеть посуда, шатаются светильники на потолке. Когда сила толчков достигает 5 баллов, на комнатных стенах начинают появляться трещины и сыпется штукатурка, после 6 – 7 показателей разрушаются уже не только комнатные перегородки, но и каменные стены самих зданий.

Если сейсмографы фиксируют значения в 8 – 10 баллов, не выдерживают натиска мосты, дороги, дома, на поверхности Земли появляются трещины, прорываются трубопроводы, повреждаются железнодорожные рельсы. Наибольший ущерб приносят землетрясения толчками более 10 баллов, которые меняют ландшафт, стирают с лица Земли целые города, превращая их в руины, в земле получаются провалы, а в море наоборот могут появиться новые острова.

Шкала Рихтера может фиксировать максимально 10 баллов, для более сильных толчков применяют другую – Меркалли, имеющую 12 уровней. Есть ещё одна – шкала Медведева-Шпонхойера-Карника, которую раньше применяли в Советском Союзе. Она тоже рассчитана на 12 делений.

Чаще всего землетрясения происходят в Средиземноморском поясе, проходящем через Гималаи, Алтай, Кавказ, а также в Тихоокеанском поясе, затрагивающем Японию, Гавайи, Чили и даже Антарктиду.

Сейсмоактивные зоны есть и на территории нашей страны – например, Чукотка, Приморье, Байкал и Камчатка. У таких соседей, как Казахстан, Армения и Киргизия, тоже часто происходят стихийные бедствия.

В августе 2016 года землетрясение в Италии амплитудой 6,1 балла унесло жизни десятков человек, многие пропали без вести.

Как считают учёные, сегодня нет такой страны, которой бы не грозили землетрясения. На юге Европы это Португалия, Испания, Греция. На севере Европы в Атлантическом океане существует неспокойный хребет, который доходит до самого Ледовитого океана. Под нашей родной столицей, как показывают исследования, нет активного движения плит, но специалисты говорят, что это не повод для москвичей успокоиться.

Так же нет повода успокаиваться и у жителей страны восходящего солнца. В Японии происходит более 1000 землетрясений в год. Об одном из них, которое случилось 11 марта 2011 года, рассказывали в новостях по всему миру. Шокирующие кадры и подробности этого стихийного бедствия найдете на видео.

Теперь вы знаете, почему происходит такое стихийное бедствие как землетрясение. К сожалению, даже обладая информацией о надвигающейся опасности, предотвратить природные катаклизмы человеку не удаётся.

До скорой встречи на новых темах!

Евгения Климкович.

Введение

Землетрясения -- это подземные толчки и колебания поверхности Земли, вызванные естественными причинами (главным образом тектоническими процессами), или (иногда) искусственными процессами (взрывы, заполнение водохранилищ, обрушение подземных полостей горных выработок). Небольшие толчки могут вызываться также подъёмом лавы при вулканических извержениях. Другими словами, колебания Земли, вызванные внезапными изменениями в состоянии недр планеты. Эти колебания представляют собой упругие волны, распространяющиеся с высокой скоростью в толще горных пород. Наиболее сильные землетрясения иногда ощущаются на расстояниях более 1500 км от очага и могут быть зарегистрированы сейсмографами (специальными высокочувствительными приборами). Район, где зарождаются колебания, называется очагом землетрясения, а его проекция на поверхность Земли - эпицентром землетрясения. Очаги большей части землетрясений лежат в земной коре на глубинах не более 16 км, однако в некоторых районах глубины очагов достигают 700 км.

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. Большая их часть приходится на дно океанов, и поэтому не сопровождается катастрофическими последствиями (если землетрясение под океаном обходится без цунами).

Виды землетрясений

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

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

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

Причины землетрясений

Любое землетрясение - это мгновенное высвобождение энергии за счет образования разрыва горных пород, возникающего в некотором объеме, называемом очагом землетрясения, границы которого не могут быть определены достаточно строго и зависят от структуры и напряженно-деформированного состояния горных пород в данном конкретном месте. Деформация, происходящая скачкообразно, излучает упругие волны. Объем деформируемых пород играет важную роль, определяя силу сейсмического толчка и выделившуюся энергию.

Большие пространства земной коры или верхней мантии Земли, в которых происходят разрывы и возникают неупругие тектонические деформации, порождают сильные землетрясения: чем меньше объем очага, тем слабее сейсмические толчки. Гипоцентром, или фокусом, землетрясения называют условный центр очага на глубине, а эпицентром - проекцию гипоцентра на поверхность Земли. Зона сильных колебаний и значительных разрушений на поверхности при землетрясении называется плейстосейстовой областью.

По глубине расположения гипоцентров землетрясения делятся на три типа: 1) мелкофокусные (0-70 км), 2) среднефокусные (70-300 км), 3) глубокофокусные (300-700 км). Чаще всего очаги землетрясений сосредоточены в земной коре на глубине 10-30 км. Как правило, главному подземному сейсмическому удару предшествуют локальные толчки - форшоки. Сейсмические толчки, возникающие после главного удара, называются афтершоками. Происходящие в течение значительного времени афтершоки способствуют разрядке напряжений в очаге и возникновению новых разрывов в толще горных пород, окружающих очаг.

Очаг землетрясения характеризуется интенсивностью сейсмического эффекта, выражаемого в баллах и магнитуде. В России используется 12-балльная шкала интенсивности Медведева-Шпонхойера-Карника (МSК-64). Согласно этой шкале, принята следующая градация интенсивности землетрясений: I-III балла - слабые, IV-V - ощутимые, VI-VII - сильные (разрушаются ветхие постройки), VIII - разрушительные (частично разрушаются прочные здания, падают фабричные трубы), IХ - опустошительные (разрушается большинство зданий), Х - уничтожающие (разрушаются мосты, возникают оползни и обвалы), ХI - катастрофические (разрушаются все сооружения, изменяется ландшафт), ХII - губительные катастрофы (вызывают изменения рельефа местности на обширной территории). Магнитуда землетрясения по Чарльзу Ф. Рихтеру определяется как десятичный логарифм отношения максимальных амплитуд сейсмических волн данного землетрясения (А) к амплитуде таких же волн некоторого стандартного землетрясения (Ах). Чем больше размах волны, тем соответственно больше смещение грунта:

Магнитуда 0 означает землетрясение с максимальной амплитудой 1 мкм на эпицентральном расстоянии в 100 км. При магнитуде, равной 5, отмечаются небольшие разрушения зданий. Опустошительный толчок имеет магнитуду 7. Самые сильные из зарегистрированных землетрясений достигают величины 8,5-8,9 по шкале Рихтера. В настоящее время оценка землетрясений в магнитудах применяется чаще, чем в баллах.

Линии, соединяющие пункты с одинаковой интенсивностью колебаний, называются изосейстами. В эпицентре землетрясения поверхность Земли испытывает в основном вертикальные колебания. При удалении от эпицентра возрастает роль горизонтальной составляющей колебаний.

Энергия, выделяющаяся при землетрясениях

Е = p2rV (а / Т),

где V - скорость распространения сейсмических волн,

r - плотность верхних слоев Земли,

а - амплитуда смещения,

Т - период колебаний. Исходным материалом для расчета энергии служат данные сейсмограмм. Б. Гутенберг, как и Ч. Рихтер, работавший в Калифорнийском технологическом институте, предложил связь между энергией землетрясения и его магнитудой по шкале Рихтера:

log E = 9,9 + 1,9М - 0,024М 2.

Данная формула показывает колоссальное возрастание энергии при увеличении магнитуды землетрясения. Энергия землетрясений в несколько миллионов раз превышает энергию стандартной атомной бомбы. Например, при Ашхабадском землетрясении 1948 году выделилось энергии 1023 эрг, при Хаитском в Таджикистане в 1949 году - 5 " 1024 эрг, в 1960 году в Чили - 1025 эрг. По всему земному шару в среднем за год за счет землетрясений выделяется около 0,5 " 1026 эрг энергии.

Важным понятием в сейсмологии является удельная сейсмическая мощность, то есть количество энергии, выделившейся в единице объема, например в 1 м 3 , за единицу времени 1 с. Сейсмические волны, образующиеся при мгновенной деформации в очагах землетрясений, производят основную разрушающую работу на поверхности Земли. Известны три главных типа упругих волн, создающих такие сейсмические колебания, которые ощущаются людьми и вызывают разрушения: объемные продольные (Р-волны) и поперечные (S-волны), а также поверхностные волны.

Некоторые до сих пор думают, что землетрясения - явление редкое, необычное. Это далеко не так. Тяжелые, катастрофические землетрясения действительно бывают не очень часто - 1-2 раза в году; более же слабые - гораздо чаще. Всего на земном шаре ежегодно происходят сотни тысяч землетрясений! Оказывается, наша Земля, предстающая в народных сказаниях, пословицах и поговорках символом незыблемости и устойчивости, на самом деле не так уж незыблема. Людей давно уже волновал вопрос: каковы причины возникновения этих грозных явлений природы — землетрясений ?

Возможные причины землетрясения

Попытки объяснить причины землетрясений делались уже в глубокой древности и нашли свое отражение у различных народов в многочисленных легендах и преданиях. Долгое время происхождение землетрясений объясняли причинами сверхъестественного характера. Так, у племен, населявших Сибирь, существовало представление, что землетрясения вызываются гигантскими подземными чудовищами. В преданиях, распространенных среди туркменов, рассказывалось о чудовищном драконе. Когда он идет по земле, она сотрясается, а деревья с треском лопаются. В древнерусских источниках рассказывалось о китах, на которых якобы держится Земля. Когда киты поворачиваются с боку на бок, то на земной поверхности слышатся отголоски этого шума - происходит землетрясение. Церковники использовали землетрясения наряду с другими грозными явлениями природы в качестве доказательства могущества бога, объясняя их как «божью кару», посланную людям за грехи.

Научный подход

Причины возникновения землетрясений легко назвать , если обратиться к науке в узнать мнение ученых. Землетрясение - это колебания земной коры, вызванные различными причинами. В зависимости от них различают землетрясения трех типов:

• Обвальные.

Во многих местах встречаются горные породы, растворимые водой, например известняк, соль. Подземные воды постепенно растворяют их, и с течением времени под землей образуются трещины, пустоты, пещеры. Нередко они достигают значительных размеров. В конце концов кровля пещеры может не выдержать давления пластов, расположенных выше, и обрушиться. При этом возникает подземный толчок или даже серия толчков - землетрясение. Источником обвального землетрясения могут быть и другие явления, например обвал в горах. Землетрясения этого типа имеют небольшую силу и ощущаются лишь в непосредственной близости от места обвала.

• Вулканические.

Извержения вулканов, и сами по себе достаточно грозные явления природы, очень часто сопровождаются землетрясениями. Нередко они бывают разрушительными, но их распространение обычно ограничивается небольшим районом, примыкающим к вулкану.

• Тектонические.

Чаще всего землетрясения не связаны ни с обвалами, ни с извержениями вулканов. Это так называемые тектонические землетрясения - наиболее сильные землетрясения, захватывающие иногда площади в миллионы квадратных километров. Причиной их являются движения обширных участков земной коры. А движения эти вызываются тем, что вещество в недрах земного шара находится в непрерывном перемещении. Там, где оно поднимается, земная кора прогибается вверх; там, где вещество опускается, происходит опускание и земной коры. Эти совершенно незаметные для глаза перемещения в конце концов и приводят к разрыву пластов горных пород.

Таким образом, причинами землетрясений являются : обвал горных пород (и, как следствие, толчки), извержения вулканов, но главная причина большинства землетрясений — движения обширных участков земной коры.

В чем причина разрушений при землетрясении?

Представьте себе, что вы сгибаете руками гибкий прут. Сначала он гнется. Чем дальше, тем сильнее сопротивление прута; наконец, он с треском ломается. Примерно то же происходит и с горными породами. Если один участок земной коры поднимается, а соседний опускается, то постепенно накапливаются упругие силы, которые в конце концов приводят к разрыву пластов. Далеко не всегда, однако, эти разрывы, трещины видны на земной поверхности. Бывает, что они проходят на глубине в десятки километров от поверхности земли.

Иногда происходит перемещение горных пород вдоль образовавшихся трещин на значительную высоту, хорошо заметное и на поверхности. В 1906 году катастрофическое землетрясение разрушило город Сан-Франциско. Вначале образовался разлом земной коры. Во время землетрясения вдоль линии разлома гигантские пласты земли опустились местами до 7 м. В Ассаме (Индия) во время очень сильного землетрясения участок земной коры опустился более чем на 10 м и на протяжении десятков миль образовался так называемый сброс. По-видимому, такие перемещения чаще происходят там, где ранее возникали трещины, сбросы, сдвиги и где земная кора уже ослаблена.

Обычно землетрясения наблюдаются в районах молодых складчатых гор, где движение вещества в земных недрах происходит особенно активно. Подвержены землетрясениям и районы океанических впадин, в чем причина разрушений при землетрясении .

В Тихом океане вдоль островных дуг и побережий материков протянулись глубоководные впадины. На прилегающей к этим участкам океана суще расположены высокие молодые горы. По-видимому, дальнейшее развитие этих гор и впадин и обусловливает частые землетрясения на берегах Тихого океана. Нередко образовавшаяся в результате тектонического землетрясения трещина открывает выход на земную поверхность магме. Так возникает вулкан.

Наряду с зонами, подверженными землетрясениям, имеются обширные области, где их почти не бывает. К таким, как говорят, асейсмическим областям относятся, например, Восточно-Европейская равнина, где расположены Москва и Санкт-Петербург, и Западно-Сибирская низменность. Они представляют собой так называемые платформы, устойчивые участки земной коры.

Возможные последствия землетрясений

Землетрясения приносят огромные бедствия людям, разрушая целые районы. Возможные последствия землетрясений бывают столь тяжелыми, что пострадавшим государствам приходится разрабатывать планы восстановления хозяйства, как это обычно бывает после войн:

• обваливаются стены домов, разрушаются города;
• под обломками домов гибнут жители;
• землетрясение вызывает значительные изменения рельефа морского дна. Колебания морского дна, в свою очередь, приводят в движение огромные массы воды, образуя цунами;
• прерывается связь, прекращается подача электричества, выходит из строя водопровод;
• разрушаются дороги, здания, мосты;
• на земной поверхности образуются огромные трещины;
• подземные толчки могут вызывать оползни и обвалы в горах;
• землетрясения вызывают топографические изменения топографии: появляются новые горы, реки, озера, а некоторые, существовавшие ранее, исчезают. В море возникают новые острова, а другие, недавно значившиеся на картах, скрываются под водой.

Защита от последствий землетрясений

Итак, непосредственные причины и возможные последствия землетрясений науке известны. Нельзя ли предсказывать землетрясения и тем самым предотвращать колоссальные бедствия, обрушивающиеся время от времени на людей? Этот вопрос давно занимает ученых. В результате многолетних наблюдений выделены сейсмоопасные, то есть подверженные сильным землетрясениям, районы: Крым, Кавказ, Памир, Тянь-Шань, Прибайкалье, Курило-Камчатская дуга и некоторые другие.

Точно известно, какой силы землетрясения могут произойти в той или иной сейсмической области. Это позволяет составить специальные карты сейсмического районирования, на которых указаны области, подверженные землетрясениям, и обозначена возможная сила их. Таким образом, для составления прогноза землетрясений не хватает лишь одного фактора — времени начала землетрясения. Для того чтобы научиться предсказывать и это, необходимо лучше знать строение земных недр.

Но если пока нельзя ни предотвратить, ни точно предсказать землетрясение, то уже можно бороться с его разрушительными действиями. Установлено, что применение при строительстве некоторых материалов, например железобетона, использование специальных конструкций зданий может значительно уменьшить, а иногда и предотвратить их разрушение. Теперь в районах, подверженных землетрясениям, ведется антисейсмическое строительство. Там не строят многоэтажных зданий. Дома возводятся на усиленных фундаментах, с легкими кровлями. Кирпичные стены связываются железобетонными, поясами. Все эти меры значительно повышают надежность зданий, и при землетрясениях они не разваливаются.

Это, конечно, далеко не все меры защиты от последствий землетрясений : в дальнейшем ученые смогут точно предсказывать начало землетрясений и тысячи людей будут спасены от гибели. Так наука вооружает людей все более мощными средствами для борьбы со стихийными бедствиями, избавляет их от страха перед грозными явлениями природы.

Для каждого человека вероятность того, что ему придется испытать на себе землетрясение очень велика. Если он проживает в сейсмически опасном районе это может произойти не один раз на протяжении жизни. Люди, проживающие вблизи сейсмоопасных районов, испытывают на себе отголоски землетрясений. Другие встречаются с их проявлениями во время поездок или отдыха в в сейсмоопасных районах, или вблизи их.

С древнейших времен вокруг землетрясений возникало много суеверий и домыслов. Это и понятно, так как они являются самыми страшными и разрушительными проявлениями сил природы.

Что же такое землетрясения , каковы причины землетрясений и их последствия ?

Причины землетрясений.

Чтобы понять причины возникновения землетрясений надо обратиться к модели строения Земли.

Земля состоит из внешней твердой оболочки — коры или, точнее, литосферы, мантии и ядра. Литосфера не является цельным образованием, а состоит из нескольких литосферных плит как-бы плавающих на полурасплавленном веществе мантии. В силу различных причин плиты двигаются, взаимодействуя друг с другом, скользя краями или заталкиваясь друг под друга (это явление называется субдукцией или поддвигом). В зонах их взаимодействия и возникают землетрясения. Кроме того, по причине деформации самих плит, землетрясения могут возникать не только по краям плит, но и в их центре. Предполагается, например, что землетрясения в Китае имеют такое происхождение. Такие землетрясения называются внутриплитовыми.

Землетрясения могут возникать и при вулканической деятельности . Они не столь сильные, но возникают чаще.

Кроме перечисленных могут быть и техногенные причины землетрясений.

При заполнении водохранилищ, в районе, заметно повышается, или даже возникает, если ранее не наблюдалась, сейсмическая активность. Зависимость эта четко установлена и наблюдается даже при колебании уровня воды в водохранилище. Например, изменение сейсмической активности в районе Нурекского водохранилища в Таджикистане наблюдается даже при изменении уровня воды на 3 метра.

Причиной увеличения сейсмической активности, в данном случае, является увеличение давления воды на земную кору, разжижение грунта при насыщении водой, а также повышение давления воды в порах подстилающих пород.

Закачка в скважины воды в больших объемах может вызвать землетрясения. Здесь также четко прослеживается зависимость сейсмической активности от объема закачанной воды и ее давления. При изменении этих параметров изменяется и сейсмическая активность. Вызвано это, по-видимом, изменением внутрипорового давления воды в породах.

Причиной землетрясения могут быть крупные обвалы и оползни . Такие землетрясения имеют локальный характер и называются обвальными.

Причины землетрясений искусственного характер а — взрывы большой мощности, наземный или подземный ядерный взрыв.

Некоторые опасные последствия землетрясений.

Очень опасны и последствия землетрясений- оползни, разжижение грунтов, оседание грунтов, разрушение плотин и возникновение цунами.

Оползни бывают очень разрушительными, особенно в горах. Например, при возникновении оползня и лавины, причиной которых послужило землетрясении магнитудой 7,9 по у берегов Перу в 1970 году, частично был разрушен городок Ранрахирка, а городок Юнгай был сметен с лица земли.

От этой лавины, других оползней и разрушений глинобитных домов погибло около 67 тыс. человек. По словам очевидцев высота лавины превышала 30 метров, а скорость ее была свыше 200 км/час.

Разжижение грунта происходят при определенных условиях. Грунт, обычно песчаный, должен быть насыщен водой, толчки должны быть достаточно продолжительными — 10-20 секунд и иметь определенную частоту. Почва при этих условиях переходит в полужидкое состояние, начинает течь, теряет свою несущую способность. Происходит разрушение дорог, трубопроводов, линий электропередач. Дома проседают, наклоняются и при этом могут не разрушаться.

Очень наглядным примером разжижения грунта могут служить последствия землетрясения вблизи города Ниигаты в Япониии в 1964 году. Несколько четырехэтажных жилых домов, не получив видимых повреждений, сильно накренились. Движение происходило медленно. На крыше одного из домов находилась женщина, которая развешивала белье. Она подождала пока дом накренился, а затем спокойно спрыгнула с крыши на землю. (фото)

Разжижение грунта. Япония, город Ниигата, 1964 год.

Кинокадры запечатлели людей, которые по пояс застряли в разжиженном грунте и не могли выбраться без посторонней помощи.

Надо заметить, что не следует бояться того, что разжиженный грунт может поглотить человека. Плотность его намного больше плотности человеческого тела и по этой причине человек обязательно останется на поверхности, лишь в той или иной мере погрузившись в разжиженный грунт.

Последствием землетрясения может быть проседание грунта. Это происходит из-за уплотнения частиц при вибрации. Проседанию подвержены легко сжимаемые, или насыпные грунты.

К примеру, при Таншаньском землетрясении в Китае в 1976 году произошли большие проседания грунта, особенно вдоль морского залива. При этом одна из деревень опустилась на 3 метра и, в последствии, стала заливаться морем.

Тяжелейшим последствием землетрясений может явиться разрушение искусственных или естественных плотин. Возникающие при этом наводнения приносят дополнительные человеческие жертвы и разрушения.

Возникающие при землетрясениях под морским дном, причиняют разрушения и жертвы сопоставимые с последствиями землетрясений.

Таковы причины землетрясений и некоторые их последствия.

Землетрясение, видео.