Trzęsienia ziemi to naturalne ruchy gruntu powstające, gdy Ziemia uwalnia energię. Nauką o trzęsieniach ziemi jest sejsmologia, „nauka o wstrząsach” w naukowej grece.
Energia trzęsienia ziemi pochodzi ze stresów Płyty tektoniczne. Gdy płyty poruszają się, skały na ich krawędziach odkształcają się i przyjmują obciążenie aż do najsłabszego punktu, uskoku, pęknięcia i uwolnienia naprężenia.
Rodzaje trzęsień ziemi i ruchy
Trzęsienia ziemi występują w trzech podstawowych typach, pasujących do trzy podstawowe typy błędów. Nazywa się ruch uskokowy podczas trzęsień ziemi poślizg lub poślizg kosejsmiczny.
- Strike-slip zdarzenia obejmują ruch boczny - to znaczy poślizg jest w kierunku uderzenia uskoku, linii, którą tworzy na powierzchni ziemi. Mogą być prawostronne (dekstryjne) lub lewostronne (sinistralne), o czym mówisz, widząc, w jaki sposób ziemia porusza się po drugiej stronie uskoku.
- Normalna zdarzenia obejmują ruch w dół z nachyleniem uskoku, gdy dwie strony uskoku rozsuwają się. Oznaczają przedłużenie lub rozciągnięcie skorupy ziemskiej.
- Odwrócenie lub ciąg zdarzenia polegają natomiast na ruchu w górę, gdy obie strony usterki poruszają się razem. Ruch wsteczny jest bardziej stromy niż nachylenie 45 stopni, a ruch ciągu jest płytszy niż 45 stopni. Oznaczają ściskanie skorupy.
Trzęsienia ziemi mogą mieć ukośny poślizg który łączy te ruchy.
Trzęsienia ziemi nie zawsze niszczą powierzchnię ziemi. Kiedy to robią, ich poślizg tworzy offsetowy. Nazywa się przesunięcie w poziomie falowanie i nazywa się przesunięcie pionowe rzucać. Nazywa się rzeczywistą ścieżkę ruchu uszkodzenia w czasie, w tym jego prędkość i przyspieszenie rzucać. Poślizg, który pojawia się po trzęsieniu, nazywa się poślizgiem pejsmicznym. Wreszcie nazywa się powolny poślizg, który występuje bez trzęsienia ziemi pełzanie.
Zerwanie sejsmiczne
Podziemnym punktem rozpoczęcia trzęsienia ziemi jest skupiać lub hipocentrum. The epicentrum trzęsienia ziemi jest punktem na ziemi bezpośrednio nad ogniskiem.
Trzęsienia ziemi rozrywają dużą strefę uszkodzenia wokół ogniska. Ta strefa pęknięcia może być koślawa lub symetryczna. Zerwanie może rozprzestrzeniać się równomiernie na zewnątrz z punktu centralnego (promieniowo) lub z jednego końca strefy zerwania na drugi (bocznie) lub w nieregularnych skokach. Różnice te częściowo kontrolują skutki trzęsienia ziemi na powierzchni.
Rozmiar strefy pęknięcia - to znaczy powierzchni uszkodzonej powierzchni, która pęka - określa wielkość trzęsienia ziemi. Sejsmolodzy mapują strefy pęknięcia, mapując zasięg wstrząsów wtórnych.
Fale sejsmiczne i dane
Energia sejsmiczna rozprzestrzenia się z ogniska w trzech różnych formach:
- Fale kompresyjne, dokładnie jak fale dźwiękowe (fale P)
- Fale ścinające, jak fale w wstrząsanej skakance (fale S)
- Fale powierzchniowe przypominające fale wodne (fale Rayleigha) lub fale ścinające na boki (fale miłości)
Fale P i S są fale ciała które podróżują w głąb Ziemi, zanim wzniosą się na powierzchnię. Fale P zawsze przybywają pierwsze i powodują niewielkie obrażenia lub nie powodują ich wcale. Fale S przemieszczają się o około połowę szybciej i mogą powodować uszkodzenia. Fale powierzchniowe są jeszcze wolniejsze i powodują większość uszkodzeń. Aby ocenić przybliżoną odległość do trzęsienia, czas przerwy między „uderzeniem” fali P i „podskokiem” fali S i pomnóż liczbę sekund przez 5 (dla mil) lub 8 (dla kilometrów).
Sejsmografy są instrumentami, które tworzą sejsmogramy lub nagrania fal sejsmicznych. Sejsmogramy o silnym ruchu są wykonane z wytrzymałych sejsmografów w budynkach i innych konstrukcjach. Dane o silnym ruchu można podłączyć do modeli inżynierskich, aby przetestować konstrukcję przed jej zbudowaniem. Wielkości trzęsień ziemi są określane na podstawie fal ciała zarejestrowanych przez czułe sejsmografy. Dane sejsmiczne to nasze najlepsze narzędzie do badania głębokiej struktury Ziemi.
Środki sejsmiczne
Intensywność sejsmiczna mierzy jak zły trzęsienie ziemi oznacza, jak silne jest wstrząsanie w danym miejscu. 12 punktów Skala Mercalli jest skalą intensywności. Intensywność jest ważna dla inżynierów i planistów.
Wielkość sejsmiczna mierzy jak duży trzęsieniem ziemi jest to, ile energii uwalnia się w falach sejsmicznych. Wielkość lokalna lub Richtera M.L. opiera się na pomiarach ruchu ziemi i wielkości momentu M.o jest bardziej wyrafinowanym obliczeniem opartym na falach ciała. Wielkości są wykorzystywane przez sejsmologów i media.
Schemat mechanizmu „piłka plażowa” mechanizmu ogniskowej podsumowuje ruch poślizgowy i orientację błędu.
Wzory trzęsień ziemi
Trzęsień ziemi nie można przewidzieć, ale mają pewne wzorce. Czasami wstrząsy poprzedzają wstrząsy, choć wyglądają jak zwykłe wstrząsy. Ale każde duże wydarzenie ma klaster mniejszych wstrząsy wtórne, które są zgodne ze znanymi statystykami i mogą być prognozowane.
Tektonika płyt z powodzeniem wyjaśnia gdzie prawdopodobnie wystąpią trzęsienia ziemi. Biorąc pod uwagę dobre mapowanie geologiczne i długą historię obserwacji, trzęsienia można prognozować w sensie ogólnym, oraz mapy zagrożeń można wykonać, pokazując, jakiego stopnia wstrząsu może oczekiwać dane miejsce w ciągu przeciętnego okresu użytkowania budynku.
Sejsmolodzy opracowują i testują teorie przewidywania trzęsień ziemi. Prognozy eksperymentalne zaczynają wykazywać skromny, ale znaczący sukces we wskazywaniu na zbliżającą się sejsmiczność na przestrzeni miesięcy. Te naukowe triumfy mają wiele lat praktycznego zastosowania.
Duże wstrząsy wytwarzają fale powierzchniowe, które mogą wywoływać mniejsze wstrząsy na duże odległości. Zmieniają również naprężenia w pobliżu i wpływają na przyszłe trzęsienia.
Efekty trzęsienia ziemi
Trzęsienia ziemi powodują dwa główne skutki: trzęsienie i poślizg. Przesunięcie powierzchniowe przy największych trzęsieniach może osiągnąć ponad 10 metrów. Poślizg występujący pod wodą może powodować tsunami.
Trzęsienia ziemi powodują szkody na kilka sposobów:
- Przesunięcie do ziemi może przecinać linie życia, które przecinają uskoki: tunele, autostrady, linie kolejowe, linie energetyczne i sieci wodne.
- Drżący jest największym zagrożeniem. Nowoczesne budynki radzą sobie z tym dobrze dzięki inżynierii trzęsień ziemi, ale starsze konstrukcje są podatne na uszkodzenia.
- Skraplanie występuje, gdy wstrząsanie zamienia twardą ziemię w błoto.
- Wstrząsy wtórne może wykończyć konstrukcje uszkodzone przez główny szok.
- Osiadanie może zakłócać życie i porty; inwazja morska może zniszczyć lasy i pola uprawne.
Przygotowanie i łagodzenie trzęsień ziemi
Trzęsień ziemi nie można przewidzieć, ale można je przewidzieć. Gotowość ratuje nieszczęście; Przykładem są ubezpieczenia od trzęsień ziemi i przeprowadzanie ćwiczeń trzęsień ziemi. Łagodzenie ratuje życie; Wzmocnienie budynków jest przykładem. Oba mogą być wykonywane przez gospodarstwa domowe, firmy, dzielnice, miasta i regiony. Te rzeczy wymagają stałego zaangażowania funduszy i wysiłku ludzkiego, ale może to być trudne, gdy duże trzęsienia ziemi mogą nie wystąpić przez dziesięciolecia, a nawet stulecia w przyszłości.
Wsparcie dla nauki
Historia nauki o trzęsieniach ziemi następuje po znaczących trzęsieniach ziemi. Wsparcie dla badań gwałtownie wzrasta po dużych wstrząsach i jest silne, gdy wspomnienia są świeże, ale stopniowo maleje aż do następnego Wielkiego. Obywatele powinni zapewnić stałe wsparcie badań i powiązanych działań, takich jak mapowanie geologiczne, długoterminowe programy monitorowania i silne wydziały akademickie. Inne dobre zasady dotyczące trzęsień ziemi obejmują modernizację obligacji, silne kodeksy budowlane i zarządzenia dotyczące stref, programy szkolne i świadomość osobistą.