Землетрясения Сейсмическая ситуация на Земле online IRIS Seismic

Землетрясения Сейсмическая ситуация на Земле online. IRIS Seismic Monitor. 8 марта 2016 г. http: //ds. iris. edu/seismon/

1 марта 2016 г. в возрасте 79 лет ушел из жизни Адам Дзевонский -

10 последних землетрясений в районе Байкала http: //www. seis-bykl. ru/index. php? ma=1

Содержание лекции • • Что представляет собой землетрясение? Катастрофические землетрясения 2010 -2014 гг Катастрофические землетрясения последних 50 лет Классификация землетрясений по происхождению Механизм землетрясения Типы объемных сейсмических волн Методы изучения землетрясений (полевые и инструментальные) Географическое распределение и тектонические режимы землетрясений • Прогноз землетрясений, сейсмоопасные районы России • Предвестники землетрясений, которые можно использовать для среднесрочного (в пределах года, месяцев) и краткосрочного (дни) прогноза • Цунами

Содержание лекции • • Что представляет собой землетрясение? Катастрофические землетрясения 2010 -2014 гг. Катастрофические землетрясения последних 50 лет Классификация землетрясений по происхождению Механизм землетрясения Типы объемных сейсмических волн Методы изучения землетрясений (полевые и инструментальные) Географическое распределение и тектонические режимы землетрясений • Прогноз землетрясений, сейсмоопасные районы России • Предвестники землетрясений, которые можно использовать для среднесрочного (в пределах года, месяцев) и краткосрочного (дни) прогноза • Цунами

Землетрясения – колебания земной коры и подземные удары – стоят в ряду самых разрушительных явлений природы. Проявляются в виде подземных ударов, волнообразных колебаний почвы, заметных изменений рельефа, образования трещин и разрушения зданий, дорог, нередко многочисленных человеческих жертвах. Играют заметную роль в жизни нашей планеты. В год на Земле регистрируется свыше 1 млн подземных ударов

Нефтегорск, 28 мая 1995 года

Япония, 2008 год

Новая Зеландия, 2009 г.

Гоби-Алтайское зелетрясение, 1957 г.

Япония, 2008 год

Сарезское озеро на Памире ← Усойский оползень Образовалось 6 (18) февраля 1911, после землетрясения, когда река Мургаб была запружена в результате оползня, похоронившего кишлак Усой. При этом возникла естественная плотина высотой 567 метров. Наполнившаяся котловина в том же году затопила кишлак

Усойский оползень

р. Мургаб ниже плотины Усойского оползня

Суматра, 2004 г.

Содержание лекции • • Что представляет собой землетрясение? Катастрофические землетрясения 2010 -2014 гг Катастрофические землетрясения последних 50 лет Классификация землетрясений по происхождению Механизм землетрясения Типы объемных сейсмических волн Методы изучения землетрясений (полевые и инструментальные) Географическое распределение и тектонические режимы землетрясений • Прогноз землетрясений, сейсмоопасные районы России • Предвестники землетрясений, которые можно использовать для среднесрочного (в пределах года, месяцев) и краткосрочного (дни) прогноза • Цунами

Самые заметные землетрясения 2010 -2014 года Дата Место Магнитуда Жертвы 12. 01. 2010 Гаити 7, 0 222 570 27. 02. 2010 Чили 8, 8 686 14. 04. 2010 Китай, Цинхай 7, 1 > 2000 22. 02. 2011 Новая Зеландия 6, 3 288 11. 03. 2011 Япония 9, 0 – 9, 1 15870 (2846 пропавших без вести) 11. 06. 2012 Афганистан 5, 7 > 70 11. 08. 2012 СЗ Ирана 6, 4 308 20. 04. 2013 Китай, Сычуань 7, 0 > 200 03. 08. 2014 Китай, Юньнань 6, 5 617

Гаити 12 января 2010 года 16 часов 53 минуты 09 сек M = 7, h = 13 км Порт-о-Пренс Президентский дворец. 222 570 человек

Чили 27. 02. 2010 года, время — 06: 34: 14 M = 8, 8 h = 35 км 686 человек

14 апреля 2010 года в Китае, в провинции Цинхай в 07: 49: 00 М = 7, 1; h = 33 км > 2000 человек

11 марта 2011 г. в 14: 46 по местному времени (8: 46 по московскому) у восточного побережья острова Хонсю в Японии М = 9, 0 - 9, 1; h = 32 км Цунами высотой до 7, 3 м

Погибло 15870 (2846 пропавших без вести)

Содержание лекции • • Что представляет собой землетрясение? Катастрофические землетрясения 2010 -2014 гг Катастрофические землетрясения последних 50 лет Классификация землетрясений по происхождению Механизм землетрясения Типы объемных сейсмических волн Методы изучения землетрясений (полевые и инструментальные) Географическое распределение и тектонические режимы землетрясений • Прогноз землетрясений, сейсмоопасные районы России • Предвестники землетрясений, которые можно использовать для среднесрочного (в пределах года, месяцев) и краткосрочного (дни) прогноза • Цунами

Катастрофические землетрясения последних 50 лет 1948 год – Ашхабад (Туркмения) – 110 000 погибших 1949 год – Эквадор – 10 000 погибших 1960 год – Агадир (Марокко) – 15 000 1960 год – Чили – 10 000 1963 год – Скопье (Югославия) – 2000 1970 год – Чимботе (Перу) – 70 000 1976 год – Гватемала – 23 000 1976 год – Таньшань (Китай) – 255 000 1985 год – Мехико (Мексика) – 75 000 1988 год – Спитак (Армения) – 25 000 1990 год – Иран – 40 000 – 50 000

1995 год – Нефтегорск (Россия) – 1841 1999 год – Измир (Турция) – 17 118 2003 год – Бам (Иран) – 31 000 2004 год – Суматра (Индонезия) – 227 898 2005 год – Кашмир (Пакистан) – 86 000 2008 год – Сычуань (Китай) – 87 587 2009 год – Аквила (Италия) – 293 Суматра (Индонезия) – 1100 2010 год – Гаити – 222 570 Чили – 686 Цинхай (Китай) > 2000 2011 год – Япония > 15870 (2846 пропавших без вести)

В 20 веке произошло 82 землетрясения, в каждом из которых погибло более 1000 человек. Всего в 20 веке более 1 700 000 жертв С начала 21 века в результате землетрясений уже погибло более 660 000 человек! Землетрясения жизненно необходимо изучать!

Содержание лекции • • Что представляет собой землетрясение? Катастрофические землетрясения 2010 -2014 гг Катастрофические землетрясения последних 50 лет Классификация землетрясений по происхождению Механизм землетрясения Типы объемных сейсмических волн Методы изучения землетрясений (полевые и инструментальные) Географическое распределение и тектонические режимы землетрясений • Прогноз землетрясений, сейсмоопасные районы России • Предвестники землетрясений, которые можно использовать для среднесрочного (в пределах года, месяцев) и краткосрочного (дни) прогноза • Цунами

Причины землетрясений До конца не ясны В самом общем виде землетрясения связывают с выделением энергии (тепла) в недрах Земли Внутренние (глубинные) источники тепла Земли 1). Распад радиоактивных изотопов урана, тория калия и других радиоактивных элементов, рассеянных в горных породах 2). Гравитационная (плотностная) дифференциация вещества, благодаря которой Земля разделяется на оболочки 3). Деформации за счёт приливного взаимодействия Земли и Луны Значение других источников мало

Непосредственные причины землетрясений: 1) образование тектонических разрывов 2) вулканизм 3) искусственное возбуждение (ядерные и иные взрывы) 4) суммарное воздействие

По происхождению землетрясения делят на: 1) Природные (тектонические, вулканические, экзогенные) 2) Техногенные (связанные с деятельностью человека) 3) Природно-техногенные

Техногенные Газли, посёлок в пустыне Кызылкум, в 106 км к СЗ от Бухары. 7, 8 тыс. жителей (1970). В районе Газли разведано (1958) крупное месторождение природного газа, запасы газа - около 500 млрд. м³ 8 апреля и 17 мая 1976 г. в Бухарской области Западного Узбекистана, в пустыне Центральный Кызылкум, считавшейся до того слабо активной в сейсмическом отношении, произошли сильнейшие Газлийские

Сейсмический эффект в эпицентре достиг 9 -10 баллов по 12 -балльной шкале сейсмической интенсивности. Очаг землетрясения располагался на глубине 20 -25 км Следующее землетрясение с магнитудой М=7. 2 произошло 20 марта 1984 г. в том же очаге, сместившись немного к западу Интенсивная откачка газа из Газлийского месторождения явилась "спусковым механизмом" для сброса накопившихся к этому времени гигантских тектонических напряжений в земной коре этого

Природно-техногенные землетрясения Могут быть вызваны заполнением водохранилищ в сейсмически активных районах Чиркейская ГЭС на р. Сулак, Дагестан Строительство началось в 1964, закончилось в 1976

Арочная бетонная плотина Чиркейской ГЭС Высота 232, 5 м, длина по гребню 338 м, толщина от 6 до 30 м Образует Чиркейское водохранилище площадью 42, 4 км², полной емкостью 2, 78 км³

Природные землетрясения Выделяют несколько типов землетрясений, основными из которых являются тектонические, вулканические и экзогенные Вулканические землетрясения происходят вследствие резких перемещений магматического расплава в недрах Земли или в результате возникновения разрывов под влиянием этих перемещений Извержение Изменение частоты землетрясений на Гавайях с 1943 по 1949 гг. ( по Макдональду и Орру, 1950).

Изменение глубины гипоцентров землетрясений под Ключевским вулканом перед извержением 1987 года Мониторинг сейсмической активности вулкана позволяет предсказать его извержение

Экзогенные землетрясения связаны с карстовыми явлениями – провалами, обрушением сводов пещер или горных выработок, обвалами или крупными оползнями в горах и т. д. Карстовый провал. г. Березники

Карстовый провал. Гватемала 23. 02. 2007

Обвал в горах Обрушение свода пещеры Экзогенные землетрясения характеризуются небольшой силой и небольшой площадью воздействия

Тектонические землетрясения ~ 95% всех землетрясений на Земле Связаны с мгновенными разгрузками механических напряжений, возникающих при тектонических движениях и деформациях отдельных блоков литосферы

Содержание лекции • • Что представляет собой землетрясение? Катастрофические землетрясения 2010 -2014 гг Катастрофические землетрясения последних 50 лет Классификация землетрясений по происхождению Механизм землетрясения Типы объемных сейсмических волн Методы изучения землетрясений (полевые и инструментальные) Географическое распределение и тектонические режимы землетрясений • Прогноз землетрясений, сейсмоопасные районы России • Предвестники землетрясений, которые можно использовать для среднесрочного (в пределах года, месяцев) и краткосрочного (дни) прогноза • Цунами

Механизм землетрясения 1) Блоки пород, испытывающие нагрузку, способны накапливать упругую деформацию 1) разрыв 2) 3) Сила трения до некоторого времени препятствует перемещению блоков вдоль разлома 2) Идет накопление упругой энергии противодействия и рост напряжений в отдельных местах (концентраторах напряжений) Рост напряжений

Механизм землетрясения 1) разрыв 2) 3) 3) При достижении предела прочности породного массива происходит его разрушение, образуется магистральный разрыв, смещение по которому сбрасывает напряжение и высвобождает накопленную упругую энергию в виде сейсмических волн. Сейсмические волны вызывают колебания поверхности Земли.

Схема процесса землетрясения 1). Фаза регулярного состояния 2). Фаза подготовки разрушения Форшоки – толчки, предшествующие главному удару. Отмечают начало разрушения среды (образование трещин и подвижек по ним), подготавливающее формирование главного магистрального разрыва

3). Главный сейсмический удар – образование главного магистрального разрыва 4). Фаза разрушения Афтершоки – слабые толчки после главного удара. Отмечают подвижки, сбрасывающие напряжения, оставшееся в очаге после основного смещения по магистральному разрыву

Очаг землетрясения - некоторый объем пород в толще земной коры или верхней мантии, в котором происходит разрушение пород, т. е. возникновение трещин и основного разрыва ← гипоцентр Предполагаемое место начала разрушения внутри очага называют фокусом или гипоцентром

Проекция гипоцентра на земную поверхность – эпицентр землетрясения

Иногда основные разрывы выходят на поверхность Горно-Алтайское землетрясение 2003 г

Горно-Алтайское землетрясение 2003 г Фото В. С. Имаева

Во время землетрясения в Сан. Франциско 18. 04. 1906 года общая протяженность поверхностных разрывов в зоне разлома Сан-Андреас составила более 430 км, максимальное горизонтальное смещение – 6 м Аляскинское землетрясение 1964 – горизонтальное смещение 21 метр

Содержание лекции • • Что представляет собой землетрясение? Катастрофические землетрясения 2010 -2014 гг Катастрофические землетрясения последних 50 лет Классификация землетрясений по происхождению Механизм землетрясения Типы объемных сейсмических волн Методы изучения землетрясений (полевые и инструментальные) Географическое распределение и тектонические режимы землетрясений • Прогноз землетрясений, сейсмоопасные районы России • Предвестники землетрясений, которые можно использовать для среднесрочного (в пределах года, месяцев) и краткосрочного (дни) прогноза • Цунами

Землетрясения (сотрясения земной поверхности) - следствие превращения потенциальной упругой энергии очага в кинетическую энергию сейсмических волн, возникающих при разрушении и смещении блоков по магистральному разрыву Возникающие в очаге сейсмические волны называются объемными, т. к. они проходят через весь объем Земли Объемные волны непрерывно разбегаются от источника, образуя сферический волновой фронт

Различают два типа объемных волн – продольные (Р-волны) и поперечные (S-волны) Волны Р представляют собой процесс колебания частиц вещества вдоль направления распространения волны Такие колебания приводят к сжатию и растяжению вещества под действием нормальных напряжений Они отвечают за изменения объема вещества при деформациях www. indiana. edu Скорости распространения Р-волн 5 -13 км/с Поскольку изменению объема сопротивляются любые вещества, продольные волны проходят через любые среды

Волны S – это процесс колебаний частиц вещества поперек направления распространения волны, т. е. вдоль фронта волны Такие движения происходят под действием касательных напряжений, отвечающих за изменение формы вещества www. indiana. edu Скорость распространения S - волн 3. 2 -7. 3 км/с Поскольку жидкости и газы изменению формы не сопротивляются, поперечные волны через такие среды не проходят

С помощью объёмных сейсмических изучают внутреннее строение Земли Схема и график прохождения объёмных сейсмических волн через геосферы 255º 220º

Поверхностные сейсмические волны Распространяются вдоль земной поверхности или параллельно ей и не проникают глубже 80 -160 км Во многих случаях разрушительные движения почвы при землетрясениях вызываются этими волнами Различают поверхностные волны Лява и волны Релея (названны по именам ученых, разработавших математическую теорию распространения таких волн) Волны Лява (L-волны) заставляют колебаться частицы почвы из стороны в сторону параллельно земной поверхности под прямым углом к направлению своего распространения

Волны Релея (R – волны) При прохождении волн Рэлея частицы породы описывают эллипсы в вертикальной плоскости, ориентированной по направлению распространения волны Скорость распространения поверхностных волн составляет 3, 24, 4 км/с При глубокофокусных землетрясениях поверхностные волны очень слабые Движения почвы при землетрясениях – результат наложения волн разных типов

Содержание лекции • • Что представляет собой землетрясение? Катастрофические землетрясения 2010 -2014 гг Катастрофические землетрясения последних 50 лет Классификация землетрясений по происхождению Механизм землетрясения Типы объемных сейсмических волн Методы изучения землетрясений (полевые и инструментальные) Географическое распределение и тектонические режимы землетрясений • Прогноз землетрясений, сейсмоопасные районы России • Предвестники землетрясений, которые можно использовать для среднесрочного (в пределах года, месяцев) и краткосрочного (дни) прогноза • Цунами

Методы изучения землетрясений (полевые и инструментальные) Полевые методы В основе – качественная оценка последствий землетрясения по его воздействию на людей, животных, рельеф, здания и другие объекты и сооружения Для этого разработаны и приняты в различных районах мира шкалы интенсивности (внешнего эффекта) землетрясений (J), которая выражается в баллах : В США — Модифицированная шкала Меркалли (MM), в Европе — Европейская макросейсмическая шкала (EMS), в Японии — шкала Шиндо (Shindo). В России и сопредельных странах - 12 -бальная шкала Медведева. Шпонхойера-Карника, которая была разработана в 1964 году (MSK-64)

Шкала интенсивности MSK-64 1 -3 балла – слабые, 4 -5 баллов – ощутимые, 6 -7 баллов – сильные (разрушают ветхие постройки), далее по шкале… Лежит в основе СНи. П II 7 -81 «Строительство в сейсмических районах»

На основании качественной оценки бальности строят карту интенсивности землетрясения (J) Изосейсты – линии одинаковой интенсивности землетрясения окружают эпицентр и ограничивают площади с одинаковым внешним сейсмическим эффектом Плейстосейстовая область – область наибольших разрушений, прилегает к эпицентру Карта изосейст землетрясения в Неваде 16 декабря 1954 г. Плейстосейстовая область отмечена красным Цифры – баллы интенсивности

Карта изосейст землетрясения в зоне Вранча (Румыния) 1977 года

Инструментальные методы изучения землетрясении Сейсмографы – приборы, регистрирующие колебания земной поверхности появились в конце 19 века Первый прибор, способный улавливать колебания земной поверхности, был изобретен в 132 г. китайским астрономом Чжан Хэном Прибор улавливал подземные толчки на расстоянии 600 км Князь Б. Б. Голицын (1862 -1916) Сейсмолог, академик, изобретатель электромагнитного сейсмографа (1906)

Действие сейсмографа основывается на принципе свободно подвешенного маятника, остающегося при землетрясениях почти неподвижным

СЕЙСМОГРАММА - непрерывная запись (с помощью сейсмографов) упругих колебаний Земли, вызванных землетрясением или взрывом По сейсмограмме определяют моменты прихода упругих волн, координаты эпицентра, глубину очага, его динамические параметры, энергию землетрясения

Фокальное и эпицентральное расстояния

Определение эпицентра землетрясения Расстояние между источником сейсмических волн и станциями (эпицентральное расстояние) вычисляется по промежуткам времени прихода Р и S волн На каждой сейсмостанции есть графики или таблицы (годографы), выражающие зависимость между временем пробега S и P сейсмических волн и эпицентральным расстоянием

Радиусы окружностей вычисляются по сейсмограмм ам, полученным на трех станциях

Определение глубины гипоцентра по Г. П. Горшкову где h – глубина гипоцентра, t – время прихода продольных волн на станцию, Vp – средняя скорость продольных волн, Δ – эпицентральное расстояние

Содержание лекции • • Что представляет собой землетрясение? Катастрофические землетрясения 2010 -2014 гг Катастрофические землетрясения последних 50 лет Классификация землетрясений по происхождению Механизм землетрясения Типы объемных сейсмических волн Методы изучения землетрясений (полевые и инструментальные) Географическое распределение и тектонические режимы землетрясений • Прогноз землетрясений, сейсмоопасные районы России • Предвестники землетрясений, которые можно использовать для среднесрочного (в пределах года, месяцев) и краткосрочного (дни) прогноза • Цунами

По глубине гипоцентра (фокуса) землетрясения делят на: 1) Мелкофокусные < 70 км 2) Промежуточные 70 – 300 км 3) Глубокофокусные > 300 км

Глубина гипоцентров землетрясений Гипоцентры большинства землетрясений расположены на глубине 10 -30 км

Географическое распределение и режимы землетрясений Схема размещения эпицентров 358 214 землетрясений на поверхности Земли (1963 -1998 гг). 1). Тихоокеанское кольцо (75%), 2) Средиземноморско-Индонезийский пояс (15%). 3). Срединно-океанские хребты (5%), 4) Сейсмогенные разрывы (трансформные разломы срединно-океанских хребтов, крупные сдвиги на континентах, рифтовые зоны континентов и 5) Вулканические области (5%).

Эпицентры 95% землетрясений расположены на границах литосферных плит Внутри плит – 5%

Режимы землетрясений Режимы сжатия (90%) Землетрясения Тихоокеанского кольца и Средиземноморско. Гималайского пояса (90%) Поддвиг (субдукция) Тихоокеанской литосферной плиты под окраины континентов

Магнитуда 9, 0 у восточного побережья о. Хонсю, Япония пятница 11 марта 2011 года 5: 46: 23 UTC (Universal Time Coordinated) Землетрясение произошло в результате подвижки по разлому вдоль или около конвергентной границы, по которой Тихоокеанская плита погружается (субдуцирует) под Японскую островную дугу. Карта показывает скорость и направление движения Тихоокеанской плиты по отношению к Евразийской. Скорость сближения плит составляет около 83 мм/год. Высокая скорость определяет и высокую сейсмическую активность этой зоны. Japan Trench

Распределение по глубине гипоцентров землетрясений Курильских и Японских островов Многочисленные землетрясения глубиной до 70 км Редкие промежуточные и все глубокие землетрясения более 300 км Строение сейсмофокальной зоны Беньофа под Японскими островами

Средиземноморский пояс – место столкновения (коллизии) Евразийской и Африканской континентальных плит

Режимы растяжения (5%) 1. Срединно-океанические хребты (СОХ) Все землетрясения мелкофокусные (в пределах коры) и небольшой магнитуды В рифтовых долинах СОХ идет растяжение (спрединг) океанской литосферы

2. Рифтовые системы континентов Восточно-Африканская Впадина оз. Байкал

Режимы горизонтальных сколов Трансформные разломы в океанах Трансформные разломы идут перпендикулярно срединноокеаническим хребтам (СОХ) и разбивают их на сегменты шириной в среднем 400 км Между сегментами хребта находится активная часть трансформного разлома На этом участке постоянно происходят землетрясения

Крупные сдвиги континентов Сан-Андреас Северо-Анатолийский сдвиг

Содержание лекции • • • Что представляет собой землетрясение? Катастрофические землетрясения 2010 -2014 гг Катастрофические землетрясения последних 50 лет Классификация землетрясений по происхождению Механизм землетрясения Типы объемных сейсмических волн Методы изучения землетрясений (полевые и инструментальные) Географическое распределение и тектонические режимы землетрясений Магнитуда (М) и сейсмическая энергия землетрясений (Е) Прогноз землетрясений, сейсмоопасные районы России Предвестники землетрясений, которые можно использовать для среднесрочного (в пределах года, месяцев) и краткосрочного (дни) прогноза Цунами

Магнитуда (М) и сейсмическая энергия (Е) В 1935 году Ч. Рихтер предложил способ измерения энергии землетрясения, который не зависит от субъективных оценок Сейсмограмма – запись упругих колебаний почвы при землетрясениях в виде пиков разной амплитуды Чарльз Френсис Рихтер (1900 -1985) Если принять за эталон (стандарт) какое-то очень слабое землетрясение с амплитудой смещения А 0, то все другие землетрясения с амплитудой А можно с ним сравнивать (отношение А/А 0)

На практике удобнее пользоваться логарифмом этого отношения, который и называется магнитудой: 0 Магнитуда землетрясения, по Ч. Ф. Рихтеру, определяется как десятичный логарифм отношения максимальных амплитуд волн данного землетрясения (А) к амплитуде таких же волн некоторого стандартного землетрясения (А 0) Магнитуда — безразмерная величина, она не измеряется в баллах !!!

Чем больше размах волны, тем больше смещение почвы и больше пик на сейсмограмме Магнитуда 0 означает землетрясение с максимальной амплитудой 1 мкм на эпицентральном расстоянии 100 км Магнитуда землетрясения - величина, характеризующая энергию, выделившуюся при землетрясении в виде сейсмических волн

Номограмма для определения магнитуды землетрясения по записи на сейсмограмме 1). Фиксируется разница во времени прихода на сейсмоприемник P и S волн, ставится точка 1 • • • 2). Измеряется максимальная амплитуда S волны на сейсмограмме, ставится точка 2 3). Точки 1 и 2 соединяются прямой линией, которая в месте пересечения со шкалой магнитуд даст искомое значение

Магнитуда не является прямым показателем интенсивности (J) землетрясения на поверхности Интенсивность землетрясения в эпицентре (J 0) зависит не только от магнитуды (М), но и от глубины очага (h) . Интенсивность (J 0), магнитуда (М) и глубина очага (h) связаны соотношением J 0 = а. М – b lgh + c (по Н. В. Шебалину), где a, b и с – коэффициенты определенные эмпирически для конкретного района

На поверхности интенсивность землетрясений с одинаковой магнитудой может различаться на несколько баллов

Частота землетрясений (М > 4) в год (по Н. В. Шебалину)

Энергия землетрясений Анализ сейсмограмм позволяет оценить и величину упругой энергии землетрясения Энергия исчисляется в эргах и джоулях (1 эрг = 1 дина/см; 7 1 дж = 10 эрг) (по Б. Б. Голицыну) где ρ – плотность верхних слоев Земли, V – скорость распространения сейсмических волн, а – амплитуда смещений почвы, Т – период колебаний Для Аляскинского землетрясения 1964 г. с магнитудой 8, 5 18 энергия равнялась 10 Дж т. е. была эквивалентна, по Н. И. Николаеву, силе взрыва 100 ядерных бомб по 100 мегатонн каждая

Часть выделившейся энергии, помимо формирования сейсмических волн, расходуется на преодоление сил трения в очаге, на пластические деформации, на выделение тепла Эмпирически было получено соотношение между энергией землетрясения (Е) и его магнитудой (М): lg E = α + βM Коэффициенты α и β у различных авторов отличаются. Лучший вариант lg E = 11 + 1, 6 M (по Г. П. Горшкову)

Соотношение между энергией землетрясения (Е) и магнитудой (М)

Содержание лекции • • • Что представляет собой землетрясение? Катастрофические землетрясения 2010 -2014 гг Катастрофические землетрясения последних 50 лет Классификация землетрясений по происхождению Механизм землетрясения Типы объемных сейсмических волн Методы изучения землетрясений (полевые и инструментальные) Географическое распределение и тектонические режимы землетрясений Магнитуда (М) и сейсмическая энергия землетрясений (Е) Прогноз землетрясений, сейсмоопасные районы России Предвестники землетрясений, которые можно использовать для среднесрочного (в пределах года, месяцев) и краткосрочного (дни) прогноза Цунами

Прогноз землетрясений Заблаговременное предсказание: 1) места, 2) интенсивности, 3) времени сейсмического события Ответ на первые два вопроса дает сейсмическое районирование

Сейсмическое районирование позволяет прогнозировать, какой максимальной интенсивности могут достичь землетрясения в том или ином районе в будущем Карта современных землетрясений Для создания карт сейсмического районирования используют не только инструментальные данные по современным землетрясениям

Собираются исторические и геологические сведения по всем землетрясениям, когда-либо происходившим в данном районе. Карта общего сейсмического районирования России (ОСР) 15% территории находится в зоне разрушительных землетрясений силой 8 -10 баллов

Детальное сейсмическое районирование Для отдельных регионов детально изучаются геологогеофизические условия возникновения землетрясений

Карты ОСР постоянно обновляются и уточняются Карта 1980 года Карта 1997 года Карты сейсмического районирования служат для максимального снижения ущерба от землетрясений

Самые сейсмически небезопасные страны

Содержание лекции • • • Что представляет собой землетрясение? Катастрофические землетрясения 2010 -2014 гг Катастрофические землетрясения последних 50 лет Классификация землетрясений по происхождению Механизм землетрясения Типы объемных сейсмических волн Методы изучения землетрясений (полевые и инструментальные) Географическое распределение и тектонические режимы землетрясений Магнитуда (М) и сейсмическая энергия землетрясений (Е) Прогноз землетрясений, сейсмоопасные районы России Предвестники землетрясений, которые можно использовать для среднесрочного (в пределах года, месяцев) и краткосрочного (дни) прогноза Цунами

Предвестники землетрясений, которые можно использовать для среднесрочного (в пределах года, месяцев) и краткосрочного (дни) прогноза Физические признаки, используемые при прогнозе землетрясений (по Б. Болту). Пессимизм в прогнозе землетрясений: Короновский Н. В.

Содержание лекции • • • Что представляет собой землетрясение? Катастрофические землетрясения 2010 -2014 гг Катастрофические землетрясения последних 50 лет Классификация землетрясений по происхождению Механизм землетрясения Типы объемных сейсмических волн Методы изучения землетрясений (полевые и инструментальные) Географическое распределение и тектонические режимы землетрясений Магнитуда (М) и сейсмическая энергия землетрясений (Е) Прогноз землетрясений, сейсмоопасные районы России Предвестники землетрясений, которые можно использовать для среднесрочного (в пределах года, месяцев) и краткосрочного (дни) прогноза Цунами

Поражающие факторы землетрясения. Землетрясения характеризуются наличием первичных и вторичных поражающих факторов. К первичным относятся: - разрушения строений - нарушение рельефа земной поверхности. К вторичным - пожары - нарушения систем жизнеобеспечения - наводнения - аварии на предприятиях - лавины - сели - обвалы - оползни - цунами

Цунами (яп. — «порт, залив» , «волна» ) — это длинные волны, порождаемые мощным воздействием на всю толщу воды в

Наиболее значительные цунами современности Дата Причины Высота Место Жертвы 01. 1755 Землетрясение 10 м Лиссабон 30 000 21. 05. 1792 Лахар 10 м Япония (Унзен) >14 000 11. 04. 1815 Извержение вулкана 10 м Индонезия, Тамбора >10 000 27. 08. 1883 Извержение вулкана 35 м Индонезия, Кракатау 36 000 15. 06. 1896 Землетрясение 29 м Япония 27 000 11. 10. 1918 Оползень 6 м Пуэрто-Рико 116 02. 03. 1933 Землетрясение 20 м Япония 3 000 01. 04. 1946 Землетрясение 15 м Аляска 175 22. 05. 1960 Землетрясение 10 м Чили >1 250 27. 03. 1964 Землетрясение 6 м Аляска 125 01. 09. 1992 Землетрясение 26 м Индонезия >1 000 12. 07. 1993 Землетрясение 31 м Япония 239 02. 06. 1994 Землетрясение 14 м Индонезия 238 17. 07. 1998 Оползень 15 м Папуа Новая Гвинея >2 200 26. 12. 2004 Землетрясение 10 м Индонезия, Шри. Ланка, Индия. 227 898 17. 07. 2006 Землетрясение 7 м Индонезия >600

Дата Причины Высота Место Жертвы 11. 03. 2011 Землетрясение 7, 3 м Япония > 15 000

Схема образования цунами в результате землетрясения Статистика. Тихий океан – за последние 10 лет более 70 цунами Россия (Тихоокеанское побережье) за 300 лет – 70 цунами. Самое разрушительное 4 ноября 1952 года (волна высотой 10 -14 м). Разрушен г. Северо-Курильск (о. Парамушир) Индийский океан за последние 125 лет -2 разрушительных. 27 августа 1883 г. (Кракатау), 26 декабря 2004 г. (Суматранское землетрясение)

Магнитуда 9, 0 у восточного побережья о. Хонсю, Япония пятница 11 марта 2011 года 5: 46: 23 UTC (Universal Time Coordinated) Время распространения цунами в Тихоокеанском регионе Вблизи эпицентра на эвакуацию остается лишь несколько минут В других местах, такой прогноз позволяет предупредить опасность

Станции слежения за цунами Locations of NOAA’s National Data Buoy Center (NDBC) DART stations comprising the operational network. Расположены в местах, где цунами были когда-либо зафиксированы. Постоянное слежение за изменением высоты волн при их приближении к берегу позволяет предвидеть опасное изменение ситуации.

Карта — схема пороговых значений магнитуд для объявления тревоги цунами на российском побережье Тихого океана

Заключение • Землетрясение – разрушительное колебание земной коры и подземный удар. • Наиболее тяжелые последствия среди катастрофических землетрясений 2010 -2014 гг повлекло за собой землетрясение в Японии в 2011 г. , вызвавшее цунами • Землетрясения могут быть результатом естественных тектонических процессов или могут быть вызваны деятельностью человека • В изучение землетрясений важнейшее значение имеют объемные сейсмические волны P- и S-типа • Распределение землетрясений подчинено границам литосферных плит и блоков. Байкальская сейсмическая зона – самый сейсмоопасный район России • Для среднесрочного и краткосрочного прогноза землетрясений используются предвестники