Сайт учителя физической культуры Костенюк Ларисы Викторовны

ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ

Самыми разрушительными, труднопредсказуемыми, неуправляемыми стихийными бедствиями являются землетрясения. Под землетрясением понимают подземные толчки и колебания земной поверхности, возникающие в результате смещений и разрывов в земной коре или в верхней части мантии и передающиеся на большие расстояния в виде упругих волновых колебаний.Землетрясение относится к внезапно возникающему и быстро распространяющемуся стихийному бедствию. За это время невозможно провести подготовительные и эвакуационные мероприятия, поэтому последствия землетрясений связаны с огромными экономическими потерями и многочисленными человеческими жертвами. Число пострадавших зависит от силы и места землетрясения, плотности населения, высотности и сейсмостойкости строений, времени суток, возможности возникновения вторичных поражающих факторов, уровня подготовки населения и специальных поисково-спасательных формирований (ПСФ).

По причине возникновения землетрясения делятся наприродные и антропогенные. Землетрясения природного характера возникают в результате тектонических процессов в коре Земли, при извержении вулканов, сильных обвалах, оползнях, обрушении карстовых пустот, падении метеоритов, столкновении Земли с космическими объектами. Землетрясения антропогенного характера (наведённые) возникают в результате деятельности человека и являются следствием взрывов большой мощности, обрушения подземных инженерных сооружений, продавливания верхнего слоя земной поверхности при сооружении искусственных водохранилищ с большим объемом содержания воды, масштабной разработки земных недр, возведения городов с высокой плотностью застройки многоэтажными зданиями.

Наиболее разрушительными и часто повторяющимися из перечисленных выше землетрясений являются тектонические. Они — результат внезапного разрыва сплошного вещества Земли и смещения отдельных участков земной коры. Согласно теории земная кора состоит из 7 основных (больших) и 12 малых плит, расположенных относительно друг друга под разными углами и соединённых между собой участками меньшей прочности. Плиты находятся в постоянном движении. При их столкновении или расхождении происходят тектонические землетрясения. Места сочленения плит называются сейсмическими швами.

Область возникновения подземного удара называется очагом землетрясения. Он может находиться на разной глубине: от нескольких до десятков, а порой и сотен километров. Наиболее опасными являются землетрясения с глубиной расположения очага 10-100 км.

Центр очага землетрясения называется гипоцентром, а его проекция на земной поверхности — эпицентром. Эпицентр и прилегающая к нему область называются плейстосейсмовой зоной. Она характеризуется наибольшим воздействием землетрясения и самыми большими разрушениями.

Основной поражающий фактор землетрясения — сейсмические волны, расходящиеся от очага во всех направлениях.Сейсмические волны — упругие волны, возникающие в результате землетрясения, взрывов, ударов, распространяющиеся в виде затухающих колебаний в Земле. Упругой волной называется процесс передачи на расстояние деформаций, возникающих в упругих телах. По типу деформациисейсмические волны подразделяются на:

1. P-волны (первичные волны) — продольные, или компрессионные волны, проходить они могут через любые материалы.В воздухе они принимают форму низкочастотных звуковых волн, и, соответственно, их скорость становится равной скорости звука. Стандартная скорость P-волн — 330 м/с в воздухе, 1 450 м/с в воде и 5 000 м/с в граните.Их распространение напоминает перемещение дождевого червя, сжимающегося и растягивающегося вдоль продольной оси.
2. S-волны (вторичные волны) — поперечные волны. Они показывают, что земля смещается перпендикулярно к направлению распространения. В случае горизонтально поляризованных S-волн земля движется то в одну сторону, то в другую попеременно.Такие колебания можно сравнить с движением змеи, извивающейся по поверхности поперек направления движения. Волны этого типа могут действовать только в твёрдых телах. Скорость распространения, примерно, в два раза ниже скорости распространения продольных волн.
3. Поверхностные волны несколько похожи на волны воды, но в отличие от них они распространяются по земной поверхности. Их обычная скорость значительно ниже скорости волн тела. Из-за своей низкой частоты, времени действия и большой амплитуды они являются самыми разрушительными изо всех типов сейсмических волн.

Продольные и поперечные волны являются объёмными волнами или волнами тела – т.е. распространяющиеся внутри какого-либо объёма (например, гранитном массиве).

Сейсмологи всего мира узнают о сильном землетрясении примерно через 20-25 мин путем регистрации этих волн специальными приборами — сейсмографами.Современный сейсмограф представляет собой комплект приборов, регистрирующих колебания грунта при землетрясении и преобразующих их в электрический сигнал, записываемый на сейсмограммах в аналоговой и цифровой форме. Основным чувствительным элементом служит маятник с грузом.

При помощи сейсмографа можно оценить энергию землетрясения. Сравнительно слабые землетрясения высвобождают энергию порядка 10 000 кг/м, т.е. достаточную, чтобы поднять груз весом 10 тонн на высоту 1 м. Этот энергетический уровень принимается за ноль, землетрясению, имеющему в 100 раз больше энергии, соответствует 1, еще в 100 раз более сильному соответствуют 2 единицы шкалы. Такая шкала называется шкалой Рихтера в честь известного американского сейсмолога из Калифорнии Ч. Рихтера. Число в такой шкале называется магнитудой и обозначается М. В самой шкале верхний предел не предусмотрен, по этой причине шкалу Рихтера называют открытой. В действительности сама Земля создает практический верхний предел. Сильнейшие из зарегистрированных землетрясений имели магнитуду 8,9. Таких землетрясений с начала инструментальных наблюдений зарегистрировано два, оба под океаном. Одно произошлов 1906 у берегов Эквадора, другое – в 1933 у берегов Японии. Таким образом, магнитуда землетрясения характеризует количество энергии, выделяемой очагом во все стороны. Эта величина не зависит ни от глубины очага, ни от расстояния до пункта наблюдения.

Сила проявления землетрясения зависит не только от магнитуды, но и от глубины очага (чем ближе очаг к поверхности, тем больше сила его проявления), от качества грунтов (чем более рыхлый и неустойчивый грунт, тем больше сила проявления). Имеет значение, конечно, и качество наземных построек. Сила проявления землетрясения на земной поверхности определяется по шкале Меркалли(Международная сейсмическая шкала MSK–64) в баллах. Баллы отмечаются цифрами от I до XII.В нашей стране для оценки интенсивности землетрясений принята шкала Меркалли.

Последствия землетрясений в зависимости от интенсивности (по Международной шкале Меркалли)

Почти 90% всех землетрясений происходит в сейсмических зонах (поясах) Земли. На нашей планете выделено несколько сейсмических поясов мира: средиземно-трансазиатский простирается через Евразию от берегов Португалии на западе до Малайского архипелага на востоке; тихоокеанский кольцом охватывает берега Тихого океана; атлантико-арктический распространяется на Исландию, о. Ян-Майен, подводный хребет Ломоносова. В зоне этих поясов расположена часть территории нашей страны. Наиболее сейсмоопасные зоны России находятся на Кавказе, Дальнем Востоке, Камчатке.

Землетрясения характеризуются наличием первичных и вторичных поражающих факторов. К первичным относятся: обрушения строений, нарушение целостности земной поверхности; к вторичным: пожары, нарушения систем жизнеобеспечения, наводнения, аварии на предприятиях, лавины, сели, обвалы, оползни.

Последствия тектонических землетрясений многообразны и чрезвычайно опасны. Под их влиянием оказываются большие территории, в результате чего уничтожаются материальные ценности, нарушается экологическая обстановка, изменяются климат и ландшафт местности, возникают пожары, повреждается система коммунального хозяйства, уничтожаются сельскохозяйственные и природные угодья.

Поражения обломками разрушенных зданий, длительное нахождение в завалах, отсутствие своевременной помощи, паника приводят к травмам и гибели большого числа людей.

Землетрясения способны вызвать пожары вследствие разрушения печей, повреждений электрических сетей, технологического оборудования, на котором используются легковоспламеняющиеся вещества, хранилищ газа и топлива.

Выброс радиоактивных, сильнодействующих, ядовитых и других опасных веществ происходит из-за повреждений или разрушений хранилищ, коммуникаций, технологического и исследовательского оборудования на объектах атомной энергетики, химической про-мышленности, коммунального хозяйства и других отраслей, в научных учреждениях.

Следствием воздействия сейсмических волн на транспортные средства и элементы транспортных коммуникаций являются транспортные аварии и катастрофы.

Повреждение или разрушение систем тепловодоснабжения, средств связи приводит к кризису в обеспечении жизнедеятельности населения.

Утрата государственного, общественного и личного достояния происходит вследствие разрушения или повреждения зданий, сооружений, коммуникаций, технических средств и комплексов, сельскохозяйственных и природных угодий, действия вторичных факторов землетрясения.

Предотвратить тектонические землетрясения практически невозможно. Для уменьшения их отрицательных последствий целесообразно проводить сейсмические наблюдения, использовать сейсмостойкие строительные материалы и технологии, постоянно повышать уровень подготовки населения к действиям в условиях землетрясений.

Наряду стектоническими бывают вулканические, провальные, или обвальные, глубокофокусные, связанные с ударами о Землю космических тел, наведенные землетрясения.

Вулканические землетрясения являются следствием локального извержения лавы и взрывов газов. Они встречаются сравнительно редко, слабы по интенсивности и имеют ограниченную сферу влияния.

Провальные, или обвальные землетрясения вызываются обширными обвалами карстовых пустот внутри Земли, заброшенных рудников, выгоревших торфяников. При этом сейсмические волны имеют незначительную силу и распространяются на небольшие расстояния.

Глубокофокусные землетрясения происходят на очень больших глубинах под Землей (около 700 км). Причины их изучены мало. Они очень мощные, но из-за удаления очага от поверхности Земли на сотни километров не представляют собой большой опасности. Самое глубинное землетрясение произошло 29 июня 1934 г. под островом Флорес (Тихий океан). Гипоцентр находился на глубине 720 км. В Европе подобное землетрясение зарегистрировано 24 марта 1954 г. в Южной Испании. Его гипоцентр располагался на глубине 655 км.

Землетрясения, связанные с ударами о Землю космических тел, являются результатом ударов о Землю или взрывов в околоземном пространстве метеоритов, астероидов, комет.

Наведенные землетрясения возникают в результате деятельности человека, например, при сооружении искусственных водохранилищ с большим запасом воды, строительстве многоэтажных зданий на ограниченной площади, добыче полезных ископаемых, создании подземных хранилищ, взрывах большой мощности. В 1967 г. в Индии на реке Койне было создано водохранилище, что вызвало землетрясение силой 9 баллов. Погибло 180 человек, ранено более 2 тысяч.

Воздействия землетрясений на человека и окружающую природную среду многообразны и чрезвычайно опасны.

Признаками приближающегося землетрясения могут быть необычные явления и поведение животных. История землетрясений знает множество случаев, когда домашние животные спасали своим хозяевам жизнь. Вплоть до того, что собаки зубами вытаскивали из люлек младенцев и тащили их на улицу. За ними вдогонку, естественно, бросались родители этих младенцев. После чего дом, из которого только что выбежали его обладатели, мгновенно разваливался на куски…

Домашние животные – свиньи, коровы, лошади, овцы, кролики – могут предчувствовать землетрясения за двое суток: ведут себя очень беспокойно, мечутся в стойлах, кричат, иногда проявляют агрессивность. Кошки вытаскивают из дома своих котят и вновь выносят, если вы их вернули обратно. Собаки скулят и жмутся к хозяевам, пытаются покинуть помещение, отмечались случаи, когда они буквально выталкивали людей на улицу.

Ящерицы, змеи, грызуны покидают свои норы. Крысы и мыши собираются в стаи, в больших количествах появляются там, где раньше никогда не встречались, ведут себя очень беспокойно: беспорядочно бегают, кричат, могут нападать друг на друга и пр. Муравьи за несколько часов до толчка покидают свои муравейники, захватив куколок. Птицы становятся беспокойными, теряют ориентацию, иногда залетают в открытые окна домов. Очень «нервно» могут вести себя многие насекомые, земноводные, птицы, аквариумные рыбки.

Но не одни только животные способны быть предвестниками катастрофы.

Может появиться запах газа в районах, где раньше этого не отмечали. За несколько минут до толчков могут наблюдаться различные странные световые явления: похожие на яркие вспышки столбы света; сполохи, светящиеся шары, голубоватое свечение внутренних поверхностей домов; рассеянный свет вроде мягкой подсветки; зарницы, шаровые молнии; красноватые отблески на облаках и земле; искрение изолированных электропроводов и пр.

Основными причинами несчастных случаев при землетрясении являются – падение кирпичей, дымовых труб, карнизов, балконов оконных рам и битых стёкол, других частей здания; зависание и падение на проезжую часть улицы и тротуары разорванных электропроводов; пожары, вызванные утечкой газа из повреждённых труб и баллонов и замыканием электролиний; падение тяжёлых предметов в квартире; неконтролируемые действия людей в результате паники.

Однако можно избежать поражений или хотя бы уменьшить их тяжесть, если знать порядок действий в случае землетрясения, заранее быть готовым к нему, принять необходимые меры по обеспечению собственной безопасности.

Для снижения ущерба от землетрясений, уменьшения числа травм и человеческих жертв жители сейсмоопасных районов должны заблаговременно принять следующие меры:

• заранее составить план действий, договориться о месте сбора членов семьи после землетрясения, составить список необходимых номеров телефонов;
• следить за исправным состоянием электропроводки, водопроводных и газовых труб; знать, где и как отключать электричество, газ, воду в квартире, подъезде доме;
• заранее подготовить самые необходимые вещи (предметы) на случай эвакуации и хранить их в месте, известном всем членам семьи (документы, радиоприёмник на батарейках, запас консервов и питьевой воды на 3 – 5 суток, аптечка первой медицинской помощи, электрический фонарь);
• мебель разместить так, чтобы она не могла упасть на спальные места, загородить двери; шкафы этажерки, стеллажи, полки прочно прикрепить к стенам, к полу, надёжно закрепить люстры и светильники;
• не загромождать вещами вход в квартиру, коридоры и лестничные площадки;
• хранить ёмкости с легковоспламеняющимися жидкостями и препаратами бытовой химии так, чтобы они не могли упасть и разбиться при колебании здания;
• заранее определить наиболее безопасные места в квартире и на рабочем месте, вкоторых можно переждать толчки: проёмы капитальных внутренних стен, углы, образованными внутренними капитальными стенами, места у колонн и под балками каркаса зданий.