Что вызывает землетрясения?
- Землетрясения возникают, когда высвобождается сейсмическая энергия, которая была захвачена внутри Земли
- Существует четыре типа сейсмических волн: P-волны, S-волны, Q-волны и волны Рэлея
- 80% землетрясений в мире происходят в пределах Циркум-Тихоокеанского пояса в Тихом океане
Землетрясения можно описать как сотрясение, смещение или растрескивание земной поверхности из-за движений внутри ее земной коры. Эти “землетрясения” вызваны любым прохождением сейсмической волны через Землю, и именно эта энергия заставляет землю смещаться, прогибаться или колебаться. Сейсмические волны возникают, когда энергия, заключенная в земной коре, выходит наружу. Это может происходить несколькими различными способами, но обычно это вызвано соскальзыванием одного участка земной коры с другого. По этой причине землетрясения и сейсмическая активность в целом, как правило, чаще происходят вдоль границ и краев плит.
Содержание:
- Причины землетрясения
- Виды сиестической активности
- Измерение землетрясений
- Предсказание землетрясений
- Частота и интенсивность землетрясений
- Последствия землетрясений
- Сейсмоопасные регионы мира
Что вызывает землетрясения?
Сама земная кора состоит из ряда плавающих каменных плит, известных как тектонические плиты, которые, по существу, свободно перемещаются в море расплавленной породы. Поскольку они свободны и не закреплены, эти пластины со временем смещаются или сталкиваются друг с другом. Движения этих пластин настолько медленные, что обычно они не ощущаются людьми, а скорее движутся постепенно в течение многих лет, десятилетий и столетий. Теоретически плиты находились в движении с момента рождения Земли и со временем очень постепенно смещались. Несмотря на их медленное движение, эти сдвиги в плитах иногда вызывают крупные геологические события, которые можно ощутить на поверхности Земли. Огромное количество энергии может оказаться в ловушке внутри Земли, и когда плиты сдвигаются или сталкиваются, эта энергия может высвобождаться. Эта энергия, известная как сейсмическая энергия, является тем, что заставляет волны энергии перемещаться по земле или вдоль земной поверхности, что приводит к толчку или землетрясению.
Виды сейсмической активности
Сейсмическая активность, то есть энергия, которая высвобождается из ядра Земли во вспышках энергетических волн, может быть классифицирована на четыре типа. Сейсмические волны - это колебания, вызванные землетрясениями, взрывами или экстремальными выбросами энергии. Эти волны либо возникают внутри Земли, либо возникают вдоль ее поверхности. Сейсмические волны можно разделить на один из четырех различных типов, в зависимости от местоположения волн, а также направления и характера движения волны. Четыре категории: Первичные, или волны Р; Вторичные, или волны S; Волны Любви, или волны Q; или волны Рэлея.
Первичные волны
Первичные волны, также известные как Р-волны, являются самыми быстро движущимися волнами, генерируемыми сейсмической активностью. Из-за этого они являются первым типом волн, зарегистрированных на сейсмографе, который может быть использован для прогнозирования и / или регистрации землетрясений и другой подобной активности. Р-волны являются упругими по своей природе, что означает, что они создают сжатие и расширение в любой среде, передающей энергию. Это означает, что жидкость, твердое вещество или газ, через которые проходят сейсмические волны, будут испытывать возвратно-поступательное движение. Скорость этих волн составляет примерно 6 км / с через поверхностные породы и примерно 10 км / с ближе к ядру. Скорость отличается из-за состава породы, через которую она проходит, а также изменений давления, которые происходят глубже в недрах Земли.
Вторичные волны
Вторичные волны чаще называют S-образными волнами или поперечными волнами. Эти типы сейсмических волн движутся через среду по кривой или качению, что означает, что среда будет двигаться перпендикулярно направлению волны, а частицы породы будут вибрировать под прямым углом к энергии волны. Это называется напряжением сдвига. Как правило, это означает, что земля, или среда, будет изгибаться вверх и вниз в волнообразном движении, вызывая гребни и впадины, когда через нее проходит сейсмическая энергия. Скорости S-волн варьируются от 3,4 км/с на поверхности до 7.2 км / с вблизи границы ядра. S-волны не проходят через жидкость и, как таковые, не возникают непосредственно в ядре земли.
Любовные волны
Волны любви - это одна из двух волн поверхностного типа. Волны Любви возникают, когда различные степени вертикальных упругих свойств испытывают сейсмическую активность. В этом случае движение Земли или среды, через которую проходит волна, перпендикулярно направлению энергетической волны. Движение распространяется от источника энергии в двух направлениях. Одна сторона s-образной волны упруга по своей природе, в то время как другая сторона граничит с вакуумом. Это означает, что земля смещается горизонтально, поскольку земля опускается и поднимается вдоль граничащих областей. Из-за природы этих волн, а также их высокой скорости (они имеют меньшую скорость, но более высокую скорость, чем другие типы сейсмических волн), волны Любви могут вызывать гораздо более высокие показания по сейсмической шкале. По той же причине это, как правило, самые разрушительные волны, поскольку земля может смещаться в обоих направлениях (как вверх, так и вниз) одновременно. Кроме того, поскольку это волны поверхностного типа, волны остаются на поверхности Земли в течение длительных периодов времени, нанося устойчивый ущерб.
Волны Рэлея
Рэлея - это второй тип поверхностных волн, также вызванных сейсмической активностью. Волны Рэлея вызывают продольное сжатие, а также поперечную вибрацию, что означает, что они создают эллиптическое движение вдоль поверхности. Волны Рэлея движутся медленнее и имеют волнообразную форму, вызывая длительную сейсмическую активность. Таким образом, энергия передается через поверхность Земли как перпендикулярными, так и параллельными движениями. Поскольку волны Рэлея движутся в нескольких направлениях одновременно, они очень разрушительны для среды, через которую они проходят, то есть поверхности Земли, и могут иметь разрушительные последствия.
Измерение землетрясений
Сейсмограмма используется для измерения землетрясений. Он записывает сейсмограмму, которая дает данные о землетрясении. Сейсмограмма состоит из двух основных частей - основания, которое прочно стоит на земле, и тяжелого, подвешенного груза. В то время как первый трясется, когда земля дрожит во время землетрясения, второй - нет. Струна или пружина, удерживающие вес, поглощают движение. Регистрируется разница в положении между подвижной и неподвижной частями сейсмографа.
Сейсмограмма помогает измерить силу землетрясения, которая зависит от степени тектонической активности. Небольшие землетрясения имеют короткие волнистые линии на сейсмографе с меньшим колебанием, в то время как сильные землетрясения длиннее и имеют тенденцию сильно колебаться.
Сесмограммы также помогают определить местоположение землетрясений путем обнаружения эпицентра землетрясения.
Предсказание землетрясений
На протяжении веков ученые пытались изобрести способы и средства прогнозирования землетрясений. Однако, учитывая, что источник такого природного явления находится глубоко под Землей, крайне маловероятно, что в ближайшем будущем будет обнаружен надежный метод прогнозирования землетрясений. Однако в районах, подверженных землетрясениям, могут быть приняты меры предосторожности, чтобы предотвратить тяжелые человеческие и материальные потери при землетрясениях.
Частота и интенсивность землетрясений
Хотя разрушительные землетрясения размером со стихийное бедствие, к счастью, происходят не так уж часто, ежегодно происходит примерно 50 000 землетрясений, которые могут привести к человеческим жертвам (эта цифра не включает количество сейсмической активности, считающейся слишком малой, чтобы ее мог почувствовать обычный человек). По оценкам, 100 из этих заметных 50 000 землетрясений наносят ущерб земле и ее окрестностям, и только одно или два из этих землетрясений, обнаруженных человеком, классифицируются как стихийное бедствие.
Последствия землетрясений
Землетрясения издавна воздействовали на Землю и играли ключевую роль в формировании и изменении поверхности Земли. Хотя небольшие землетрясения и сейсмическая активность происходят постоянно, люди лишь в редких случаях могут ощущать эти энергетические всплески, и еще реже они вызывают какие-либо разрушения. По мере развития технологий люди смогли отмечать, отслеживать, записывать и анализировать все больше и больше землетрясений с большей точностью. Это позволяет лучше понять землетрясения, а также помогает в прогнозировании потенциально разрушительной сейсмической активности, чтобы, как мы надеемся, избежать любых предвещаемых крупных катастроф.
Сейсмоопасные регионы мира
Циркум-Тихоокеанский пояс
Циркум-Тихоокеанский пояс окружает тектоническую плиту, известную как Тихоокеанская плита, одну из крупнейших тектонических плит Земли. Этот район с повышенной сейсмической активностью расположен в Тихом океане, граничит с различными тихоокеанскими странами, такими как Новая Зеландия, Япония и Новая Гвинея. При взгляде на карту плит становится ясно, как много лет назад образовались такие вулканические острова, поскольку эти острова существуют прямо вдоль линий разлома, что указывает на то, что они образовались в результате вулканической активности, вызванной взаимодействием плит и трещинами в земной коре. Циркумтихоокеанский пояс также включает область вдоль линии разлома вблизи Аляски и западного побережья Северной и Южной Америки, которая включает в себя как Тихоокеанскую плиту, так и плиту Наска, которая охватывает край Южной Америки. Циркум-Тихоокеанский пояс является местом наибольшего количества землетрясений на Земле, и на него приходится примерно 80% сейсмической активности на планете. Хотя не вся сейсмическая активность ощущается людьми, Циркум-Тихоокеанский пояс привел к большому количеству катастрофических или разрушительных землетрясений и вулканической активности на протяжении всей истории. Из-за своей высокой вулканической и сейсмически активной пограничной границы, Циркум-Тихоокеанский пояс, который образует кольцевую границу, более известен как Тихоокеанское огненное кольцо.
Альпийский Пояс
Альпийский пояс похож на Циркум-Тихоокеанский и является еще одной горячей точкой сейсмической активности, вулканических жерл и трещин. Альпида на самом деле соединена с Околотихоокеанским поясом, где они сходятся в Ост-Индии. Оттуда пояс проходит через Средиземное море и далее через большую часть Азии. В этом районе действительно наблюдается повышенная сейсмическая активность по сравнению с другими частями мира, расположенными не вблизи краев плит, но и не так сильно, как в Циркум-тихоокеанском поясе. Альпийский пояс - это область, где сходится ряд плит, а именно евразийская, Арабская, Индийская, африканская и индо-Австралийская плиты. Именно обилие краев плит и трещин на поверхности Земли делает этот регион очагом землетрясений и сейсмической активности. Однако по сравнению с Циркум-Тихоокеанским поясом альпийский пояс ответственен примерно за 15% сейсмической активности Земли. Только 5% сейсмической активности Земли существует за пределами Альпийского или Циркум-Тихоокеанского поясов.
Другие сейсмоопасные регионы
Другие области повышенной сейсмической активности включают другие границы плит, например, вдоль океанических хребтов Северного Ледовитого океана и Атлантического океана, а также разлом, обнаруженный вдоль Великой рифтовой долины в Африке (Афразийский пояс).
