Тема 2. Земетресения. Раздел 1. Същност и причини за земетресенията
Тема 2
НЕПРЕДВИДИМИТЕ ЗЕМЕТРЕСЕНИЯ
Ö Раздел 1. Същност и причини за земетресенията
Земетресенията са природни бедствия, предизвикани от въздействието на сеизмичните вълни върху земната повърхност. Сеизмичните вълни се генерират в процеса на разкъсване на земната среда, вследствие на натрупани напрежения - резултат от вътрешноземни причини. Когато пределът на здравина на земните пластове не издържи на създаденото напрежение - настъпва земетресение. Земетресенията са най-ярката, силна и бърза проява на съвременните движения в земната кора и са резултат от движението на континенталните плочи.
Къде стават земетресенията?
Разполагат се в сравнително тесни, издължени зони, наречени “земетръсни пояси”. Най-много земетресения в Европа стават в Гърция, Испания, Италия, Гърция, Турция и т.н. От всички балкански страни Гърция е на първо място по брой и сила на ставащите земетресения. Земетресенията в България също са “отглас” от сблъсъка на Африка и Европа, като най-близкото до нас място на този сблъсък е Егейския район и Критската дъга.
Земетресения стават всеки ден?
Много силните разрушителни земетресения стават относително рядко. Слаби, едва забележими или регистрирани само от много чувствителни прибори (сеизмографи, акселерографи) земетресения, стават практически непрекъснато. У нас техният брой средно на месец, при спокойна сеизмична обстановка, е около стотина. При активизация, броят им може многократно да се увеличи. Така например след земетресението в Стражица през 1986 г., само за един ден са регистрирани над 200 слаби земетресения.
А каква е дълбочината им?
Земетресенията стават на различни дълбочини - най-много до 600-700 km. У нас земетресенията са сравнително плитки и стават на дълбочини до 40-50 km. Близо до нашата страна, на север, е разположено земетръсното огнище Вранча (в Румъния), където най-често силните земетресения стават на дълбочини между 90 и 150 km.
Земетресенията се измерват по два основни начина:
Магнитуд (“скала на Рихтер”) - от лат. magnitudio, което буквално означава “величина”. Представлява логаритъм на отношението на амплитудата на сеизмичната вълна - A, нормирана към амплитудата на “стандартно” земетресение - Ao:
където:
f(A) се нарича калибровъчна функция и зависи от различни фактори - вид на сеизмичната вълна, усилване (увеличение) на сеизмографа, епицентрално разстояние и т.н.
Тази единица за измерване на земетресенията е въведена от Рихтер през 1935 г. в САЩ. “Стандартното” земетресение е прието да има амплитуда 1 mm, записана на стандартен сеизмограф на Ууд-Андерсон с увеличение 2 500 пъти, на разстояние 100 km от епицентъра на земетресението. Тогава това “стандартно” земетресение има магнитуд 1. Характерно за тази скала е, че няма 0 (“нула”), отворена е отгоре и отдолу и поради логаритмичния характер на зависимостта, разлика от една единица означава 10 пъти по-силно (респ. по-слабо) земетресение. Поради естеството на строежа на Земята, не могат да се наблюдават земетресения с магнитуд по-голям от 9. Другото би означавало от Земята да се откъсне парче и да изхвърчи над повърхността й. Поради това, че магнитудът се измерва от приборите регистри-ращи земетресенията (сеизмо-графи), той е инструментално из-меряема величина и дава представа за енергията на земетресението, отделена в неговото огнище. Най-често данните за силата на земетресенията, съобщавани от световните агенции са, предста-вени в магнитудни единици.
Интензивност (степен) на земетресението. Дава представа за въздействията от земетресението върху земната повърхност. Скалата на интензивностите е описателна и показва резултатите от земетресението върху сгради, съоръжения, човешки усещания, както и настъпилите промени в различни природни условия. Далеч преди въвеждането на магнитудната скала са били използвани скали на интензивностите.
У нас и в страните от Източна Европа е приета скалата на Медведев-Шпонхоер-Карник (МШК-64)- по фамилните имена на учените, които са я формулирали през 1964 г. (Таблица 1).
Този вид скали (на интензивностите) са силно зависими от епицентралното разстояние. Това означава, че едно земетресение с магнитуд 6.0 например, може да има интензивност IХ-та степен в епицентъра, VIII-ма степен на 20-ина километра от него, VII-ма степен на около 30-40 km и т.н., както е например при земетресе-нието в гр. Стражица през 1986 година - в София, на около 240 km от епицентъра, то е усетено от IV-та степен (фиг.1).
Фиг.1. Макросеизмична карта на земетресението в Стражица - 07.12.1986 г., магнитуд 5.7, максимална интензивност VIII степен.
Таблица 1.
Макросеизмична скала за определяне на интензитета на земетресенията (Медведев- Шпонхоер-Карник - 1964 г. - МШК-64)
|
Относителна степен |
Характерни усещания. Разрушения |
Описание на въздействието |
|
1 |
2 |
3 |
|
I степен |
Незабележимо. |
Не се усеща от хората. Регистрира се само от високочувствителна апаратура. |
|
II степен. |
Едва забележимо. |
Разтърсването се усеща от малко хора, намиращи се в покой в къщи, особено на горните етажи. |
|
III степен |
Много слабо, частично наблюдавано. |
Земетресението се усеща от някои хора, намиращи се в здания, а на открито само от хора, намиращи се в покой. Разтърсването е подобно на това, което се усеща при потегляне на лека кола. |
|
IV степен |
Усеща се от по-голяма част от населението. |
В зданията трусът се усеща от мнозина, на открито от отделни хора. Някои се пробуждат от сън. Прозорци, врати и съдове звънят и тракат; мебели треперят; подове и стени пращят; висящи предмети се люлеят леко. |
|
V степен |
Разбуждащо. |
Трусът се усеща от всички в къщи и мнозина на улиците. Някои хора се изплашват и избягват на открито. Голяма част от спящите хора се събуждат. Свободно окачените предмети се люлеят, някои предмети се разместват или падат. Вратите и крилата на прозорците се отварят и затварят с удряне. Разтърсването прилича на удар, предизвикан от падането на тежък предмет в къщи. |
Таблицата продължава на следващата страница È
Ê Таблица 1 - продължение
|
1 |
2 |
3 |
|
VI степен |
Изплашващо. |
Всички заспали се събуждат и от страх избягват на открито. Усеща се от всички на закрито и открито. Отделни хора губят равновесие, полюлеи се люлеят, стенни часовници с махала спират, дървета се разклащат доста силно, падат картини от стените и съдове от полиците. В постройките от кирпич, кръгъл камък, неспоени тухли и панелни сгради се появяват малки пукнатини върху мазилката, от нея се откъсват малки парчета. |
|
VII степен |
Повреди на здания. |
Настъпва обща тревога, падат предмети, във водните басейни се образуват вълни и водата се размътва. Дебитът на изворите се променя, както и водното ниво на кладенците. Постройките с подсилена конструкция и дървените къщи получават дребни пукнатини в мазилката и малки парчета се откъсват от нея. Постройките от печени тухли, панелните сгради, постройки-те с носеща конструкция получават малки пропуквания на стените, пукнатини в комините и срутване на част от тях. Каменните и кирпични постройки получават тежки повреди - големи пропуквания на стените и срутване на комините. |
Таблицата продължава на следващата страница È
Ê Таблица 1 - продължение
|
1 |
2 |
3 |
VIII степен |
Разрушения на сгради. |
Възниква ужас и паника. Отчупват се единични клони от дърветата. Част от висящите лампи се повреждат. Малки срутвания по стръмните наклонени почви и улични платна. В почвата се появяват пукнатини. Многократно се променят дебитът и нивото на водоизточниците. Постройките с подсилена конструкция и дървените къщи получават малки пропуквания на стените, пукнатини в комините и срутване на част от тях. Постройките с печени тухли и панелните градежи с носеща конструкция получават тежки повреди - големи пропуквания на стените, срутвания на комини. Много от селските постройки от кирпич и камък получават разцепване на каменните основи, част от тези здания се срутват. |
|
IХ степен |
Обща повреда на сградите. |
Животните тичат, кучетата вият и пр. Понякога на повърхността става оттегляне на водата и се забелязват пясък и тиня. Пукнатините в земята достигат до 10 сm ширина. Свличат се земни пластове. Появяват се или пресъхват извори. В отделни случаи се изкривяват железопътни релси. Падат паметници и статуи. Построй-ките с подсилена конструкция и дървените къщи получават големи пропуквания на стените, срутване на комините. Построй-ките от печени тухли и панелните постройки с носеща конструкция претърпя-ват повреди, като част от сградите се срутват. Някои постройки от кирпич и камък се разрушават до основи. |
Таблицата продължава на следващата страница È
Ê Таблица 1 - продължение
|
1 |
2 |
3 |
|
Х степен |
Общо разрушение на сградите. |
В земята се образуват пукнатини, понякога достигащи 1 m ширина. По склоновете ма-сово възникват свлачища и срутища. Обра-зуват се нови езера. Постройките с под-силена конструкция и дървените къщи получават разрушения, като част от зданията се срутват, падат стени. Много от сградите с носеща конструкция, панелните постройки и тухлените сгради са разрушени, а почти всички постройки от кирпич и камък се срутват до основи. Възникват сериозни повреди в бентове, насипи, язовири, както и тежки повреди на мостове. |
|
ХI степен |
Унищожително. |
Възникват обширни промени върху земната повърхност, широки пукнатини - процепи. Многобройни земни и скални маси се срутват. Тежки повреди се получават и в най-добре конструираните здания. |
|
ХII степен |
Променящо земния пейзаж. |
Всички сгради са унищожени. Повърхност-та на земята претърпява дълбоки преобра-зувания. Образуват се водопади, реки про-менят направленията си, появяват се нови хълмове и планини. |