Cutremurele sunt mișcări naturale ale solului provocate pe măsură ce Pământul eliberează energie. Știința cutremurelor este seismologia, „studiu de agitare” în limba greacă științifică.
Energia cutremurului provine din stresele de placi tectonice. Pe măsură ce plăcile se mișcă, rocile de pe marginile lor se deformează și preiau tulpina până la punctul cel mai slab, o defecțiune se rupe și eliberează tulpina.
Tipuri și mișcări de cutremur
Evenimentele cutremurului sunt în trei tipuri de bază, care se potrivesc trei tipuri de eroare de bază. Mișcarea de eroare în timpul cutremurelor se numește alunecare sau alunecare cosmezică.
- Strike-alunecare evenimentele implică mișcări laterale - adică alunecarea este în direcția lovirii defectului, linia pe care o face pe suprafața solului. Pot fi laterale drepte (dextrale) sau stânga-laterale (sinistrale), pe care le spuneți văzând în ce mod se deplasează terenul de cealaltă parte a defectului.
- Normal evenimentele implică mișcare în jos pe o defecțiune înclinată, deoarece cele două părți ale defectului se depărtează. Ele semnifică extinderea sau întinderea scoarței terestre.
- Invers sau tracțiune în schimb, evenimentele implică mișcare ascendentă, întrucât cele două părți ale defectului se mișcă împreună. Mișcarea inversă este mai abruptă decât o pantă de 45 de grade, iar mișcarea de tracțiune este mai mică de 45 de grade. Acestea semnifică compresiunea crustei.
Cutremurele pot avea o alunecare oblică care îmbină aceste mișcări.
Cutremurele nu rupe întotdeauna suprafața solului. Când o fac, alunecarea lor creează decalaj. Se numește offset orizontal alunecare de teren și se numește offset vertical arunca. Se numește calea reală a mișcării defectelor în timp, inclusiv viteza și accelerația acesteia arunca. Alunecarea care apare după un cutremur se numește alunecare postseismică. În sfârșit, se numește alunecare lentă care se produce fără un cutremur târî.
Ruptura seismică
Punctul subteran unde începe ruperea cutremurului este concentra sau hipocentru. epicentru a unui cutremur este punctul de pe pământ direct deasupra focalizării.
Cutremurele rup o zonă mare de defect în jurul focalizării. Această zonă de ruptură poate fi înclinată sau simetrică. Ruptura se poate răspândi în exterior uniform dintr-un punct central (radial), sau de la un capăt al zonei de ruptură la celălalt (lateral) sau în salturi neregulate. Aceste diferențe controlează parțial efectele pe care un cutremur le are la suprafață.
Mărimea zonei de ruptură - adică zona suprafeței de defect care se rupe - este ceea ce determină mărimea unui cutremur. Sismologii mapează zonele de rupere prin cartografierea întinderii după răsturnări.
Valuri și date seismice
Energia seismică se răspândește din centrul atenției în trei forme diferite:
- Undele de compresie, exact ca undele sonore (undele P)
- Valuri de forfecare, ca valurile dintr-o frânghie de săritură zguduită (valuri S)
- Undele de suprafață asemănătoare valurilor de apă (undele Rayleigh) sau valurile de forfecare laterale (valuri de dragoste)
Undele P și S sunt valurile corpului care călătoresc adânc pe Pământ înainte de a se ridica la suprafață. Valurile P ajung întotdeauna pe primul loc și nu produc pagube mici sau deloc. Valurile S circulă cu aproximativ jumătate de viteză și pot provoca pagube. Valurile de suprafață sunt mai lente și provoacă majoritatea pagubelor. Pentru a evalua distanța aproximativă până la un cutremur, este momentul în care decalajul dintre „trompa” undei P și „jiggle” undei S și înmulțiți numărul de secunde cu 5 (pentru mile) sau 8 (pentru kilometri).
seismografe sunt instrumente care fac seismogramele sau înregistrări de valuri seismice. Seismograme cu mișcare puternică sunt realizate cu seismografii accidentate în clădiri și alte structuri. Datele cu mișcare puternică pot fi conectate la modele de inginerie, pentru a testa o structură înainte de a fi construită. Mărimile cutremurului sunt determinate de undele corpului înregistrate de seismografele sensibile. Datele seismice sunt instrumentul nostru cel mai bun pentru verificarea structurii profunde a Pământului.
Măsuri seismice
Intensitate seismică măsoară cum rău un cutremur este, adică cât de puternică este agitarea într-un anumit loc. Cele 12 puncte Scara Mercalli este o scară de intensitate. Intensitatea este importantă pentru ingineri și planificatori.
Mărimea seismică măsoară cum mare un cutremur este, adică câtă energie este eliberată în valurile seismice. Amploare locală sau Richter ML se bazează pe măsurătorile cât de mult se mișcă pământul și amploarea momentului Mo este un calcul mai sofisticat bazat pe undele corpului. Magnitudinile sunt folosite de seismologi și mass-media.
Diagrama mecanismului focal „beachball” rezumă mișcarea alunecării și orientarea defectului.
Modele de cutremur
Cutremurele nu pot fi prezise, dar au unele modele. Uneori, previziunile preced precedele de cutremur, deși arată la fel ca cutremurele obișnuite. Dar fiecare eveniment mare are un grup de dimensiuni mai mici replici, care urmează statistici cunoscute și pot fi prognozate.
Tectonica plăcilor explică cu succes Unde se pot produce cutremure. Având în vedere o cartografiere geologică bună și o istorie lungă de observații, se pot prevesti cutremurele într-un sens general și hărți de pericol poate fi făcută arătând ce grad de agitare se poate aștepta de un loc dat peste viața medie a unei clădiri.
Seismologii realizează și testează teorii despre predicția cutremurului. Prognozele experimentale încep să arate un succes modest, dar semnificativ, în evidențierea seismicității iminente pe perioade de luni. Aceste triumfuri științifice sunt la mulți ani de la utilizarea practică.
Cutremurele mari fac valuri de suprafață care pot declanșa cutremure mai mici distanțe mari. De asemenea, schimbă stresurile din apropiere și afectează cutremurele viitoare.
Efecte de cutremur
Cutremurele provoacă două efecte majore: agitarea și alunecarea. Decalarea suprafeței în cele mai mari cutremure poate atinge peste 10 metri. Alunecarea care se produce sub apă poate crea tsunami.
Cutremurele cauzează pagube în mai multe moduri:
- Decalare la sol poate reduce liniile de salvare care traversează defectele: tuneluri, autostrăzi, căi ferate, linii electrice și rețea de apă.
- zguduire este cea mai mare amenințare. Clădirile moderne se pot descurca bine cu ajutorul ingineriei cutremurelor, dar structurile mai vechi sunt predispuse la deteriorare.
- Lichefiere apare atunci când agitarea transformă solul solid în noroi.
- replici poate termina structuri deteriorate de șocul principal.
- subsidence poate perturba liniile de viață și porturile; invazia pe mare poate distruge pădurile și terenurile de cultură.
Pregătirea și atenuarea cutremurului
Cutremurele nu pot fi prezise, dar pot fi prevăzute. Pregătirea salvează mizeria; sunt exemple de asigurare a cutremurului și efectuarea de exerciții de cutremur. Atenuarea salvează vieți; consolidarea clădirilor este un exemplu. Ambele pot fi realizate de gospodării, companii, cartiere, orașe și regiuni. Aceste lucruri necesită un angajament susținut de finanțare și efort uman, dar acest lucru poate fi greu atunci când se pot produce cutremure mari pentru zeci de ani sau chiar secole în viitor.
Suport pentru știință
Istoria științei cutremurului urmează cutremure notabile. Sprijinul pentru cercetare crește după cutremure majore și este puternic, în timp ce amintirile sunt proaspete, dar scade treptat până la următorul Mare. Cetățenii ar trebui să asigure un sprijin constant pentru cercetare și activități conexe, cum ar fi cartografierea geologică, programele de monitorizare pe termen lung și departamente academice puternice. Alte politici bune pentru cutremur includ retrofitarea legăturilor, codurile puternice de construcție și ordonanțele de zonare, programele școlare și conștientizarea personală.