Землетрясения, классификация и разрушающее действие

 

Одним  из  наиболее  разрушительных   последствий   землетрясения   являются оползни, сели, снежные лавины.  Так,  например,  землетрясение  1920  г.  на севере  Китая,  вызвало  сотни  оползней.  Многие  крестьяне  жили  здесь  в пещерных домах, которые  в  результате  оползней  были  мгновенно  завалены. Число погибших составило 100 тысяч человек.В прибрежных районах к одним из  самых страшных  явлений,  сопутствующих землетрясениям,  относятся  цунами.  Так,  например,  в  1755   г.   сильное  землетрясение и сопровождавшие его цунами  разрушили  г.Лиссабон.  На  берег обрушилась волна высотой в 12 м.  Погибло  50  тыс.человек.  Эта катострофа потрясла  Европу.  Многие  люди  впервые  задумались  над  могучим  явлением природы, ученые начали изучать землетрясения.

Масштаб землетрясения и  степень его воздействия на людей и природную среду (а также на рукотворные сооружения) можно определять разными показателями, а именно:

 

1. Величиной энергии, выделенной в очаге
2. Магнитудой, силой колебаний и их воздействий на поверхности
3. Интенсивностью в баллах, ускорениями, амплитудой колебаний,
4. Ущербом социальным (людские потери) и материальным (экономические потери).

 Специалисты-сейсмологи, характеризуя силу землетрясения,  обычно оперируют значениями  магнитуды. Максимально зарегистрированная  магнитуда достигала значения  М-8,9. Естественно, что высокоамплетудные землетрясения происходят очень редко –в отличии от средне- и маломагнитудных. Средняя частота землетрясений на земном шаре составляет:

Таблица№1

Магнитуда	Число землетрясений в  год
8 и более	1
7,0-7,9	13
6,0-6,9	108
5,0-5,9	800
4,0-4,9	6200
3,0-3,9	49000

 

Как видно из таблицы№1 высокомагнитудные землетрясения возникают редко (к тому же большей частью под дном океана ), именно они выделяют основную долю сейсмической энергии (землетрясения с М³7,0-92% энергии) и влекут за собой наиболее тяжкие последствия.

Сейсмическая опасность  –возможность сейсмических воздействий определённой силы на поверхности земли (в баллах шкалы сейсмической интенсивности, амплитудах колебаний или ускорениях) на заданной площади в течение рассматриваемого интервала времени.

Сейсмический риск –рассчитанная вероятность социального и экономического ущерба от землетрясений на заданной территории в заданный интервал времени. К экологическим последствиям землетрясений (собственно сейсмических явлений и сопутствующих им процессов) будем относить физические (в том числе и механические) воздействия на живые организмы и человека, прямые и косвенные нарушения формы, свойств, качества окружающей (природной и антропогенной) среды во всех взаимосвязанных геосферах и долговременно происходящих в них процессов.

 

Типы экологических последствий землетрясений и их характеристика.

В широком смысле экологические  последствия, по-видимому, следует подразделять на социальные, природные и природно-антропогенные. В каждой из групп могут быть выделены прямые и косвенные последствия.

Наиболее изучены и  наглядно отражают сейсмическую опасность  экономические потери в результате землетрясений. За последние десятилетия  учтённые экономические потери от землетрясений  возросли на порядок и достигают  теперь около 200 млдр.долл. за десятилетие. Если в предшествующее десятилетие в эпицентральной зоне, например, 8-балльного землетрясения средний убыток в расчёте на одного жителя составлял 1,5 тыс.долл., то теперь он достигает 30 тыс.долл. Естественно, что с повышением балльности (и магнитуды) возрастают площади поражённых территорий, а следовательно, и ущерб.

Число жертв землетрясений  на земном шаре, хотя и неравномерно распределяется по годам, в целом  неуклонно, по указанным выше причинам, растёт. За последние 500 лет от землетрясений  на Земле погибло 4,5млн. человек, то есть ежегодно землетрясения уносят в среднем 9 тысяч человеческих жизней.

 Социальные последствия, то есть воздействие сейсмических явлений на население, включает как прямой социальный ущерб (гибель людей, их травматизм физический или психический, потеря крова в условиях нарушения систем жизнедеятельности и т.п.), так и косвенный социальный ущерб, тяжесть которого зависит от размеров прямого и обусловлена резким, на фоне материальных потерь, изменением морально-психологической обстановки, спешным перемещением больших масс людей, нарушением социальных связей и социального статуса, сокращением трудоспособности и падением эффективности труда оставшихся в живых, частью отвлечённых от привычной индивидуальной и общественной деятельности. Сильное землетрясение, особенно в больших городах и в густонаселённых районах, неизбежно ведёт к дезорганизации жизнедеятельности на тот или иной срок.     Нарушения социального поведения могут возникать даже в отсутствии самого события, а лишь в связи со слухами о землетрясении, сколь бы ни были эти ожидания нелепы и ничем не обоснованы. Последствия же сейсмических катастроф, тем более в периоды общего ослабления хозяйственно-экономического состояния и политической нестабильности и долговременной социальной дезориентированности населения, могут сказываться на протяжении десятилетий.

В рамках экологических проблем  среди нередко провоцируемых  сильными землетрясениями, то есть вторичных, последствий следует отметить (на фоне повреждения и гибели ландшафтных  и культурных памятников и нарушения  среды обитания как таковой) такие, как:

• возникновение эпидемий и эпизоотий,
• рост заболеваний и нарушение воспроизводства населения,
• сокращение пищевой базы (гибель запасов, потеря скота, вывод из строя или ухудшение качества сельскохозяйственных угодий),
• неблагоприятные изменения ландшафтных условий (например, оголение горных склонов, заваливание долин, гидрологические и гидрогеологические изменения),
• ухудшение качества атмосферного воздуха из-за туч поднятой пыли и появления аэрозольных частиц в результате возникающих при землетрясении пожаров,
• снижение качества воды, а также качества и ёмкости рекреационно-оздоровительных ресурсов.

Воздействие сильных землетрясений  на природную среду (геологическую  среду, ландшафтную оболочку) может  быть весьма разнообразным и значительным, хотя в большинстве случаев ареал  изменений не превышает 100-200км.

Среди прямых, наиболее выразительных  и значимых воздействий выделим  следующие.

Геологические, гидрологические  и гидрогеологические, геофизические, геохимические, атмосферные, биологические..

Природно-техногенные последствия  землетрясений сказываются на природной  среде охваченного землетрясением района в результате разрушения искусственно созданных сооружений. Сюда можно отнести, в первую очередь, следующие:

1. Пожары на объектах антропогенной среды, ведущие к экологическим последствиям.
2. Прорыв водохранилищ с образованием водяного вала ниже плотин.
3. Разрывы нефте-,газо- и водопроводов, разлитие нефтепродуктов, утечка газа и воды.
4. Выбросы вредных химических и радиоактивных веществ в окружающую среду, вследствие повреждения производственных объектов, коммуникаций, хранилищ.
5. Нарушение надёжности и безопасного функционирования военно-промышленных и военно-оборонительных систем, спровоцированные взрывы боеприпасов.

Особенности сейсмических процессов, влияющих на природные системы.

Среди сейсмологических процессов, имеющих прямое отношение к воздействию  на среду с вероятными экологическими последствиями, выделяются следующие:

1. Область геофизических аномалий (поля напряжений, деформации, энергетического и магнитных полей, поля силы тяжести) и аномального протекания других процессов (гидрогеологических, атмосферных, вероятно и биоэнергетических) по своим размерам обычно на порядок превышает область очага самого землетрясения.
2. Распределение возмущений и аномалий в окружающий очаг землетрясения средах неравномерно в пространстве и времени. Пространство это выражается в приуроченности и/или более резкой выраженности аномалии к особо чувствительным зонам (узлам), которые могут располагаться на удалении до сотен километров от очага. Ход аномалии во времени также неравномерен, так что всплески (экстремумы) значений подчас того же уровня, что и при основном сейсмическом событии, могут и предшествовать ему, и следовать за ним с разными интервалами времени.

Таким образом, сейсмические проявления следует рассматривать  как продолжительный процесс  геофизических нарушений долговременного  равновесного состояния и/или развития некоторого объёма окружающей среды (во всех сопряжённых сферах), по размерам и времени далеко превосходящих  место (область) и момент (период) собственно сейсмических импульсов.

Отсюда должна быть понятна  и неизмеримо большая экологическая  роль сейсмических и сопутствующих  им процессов по сравнению с бытующими  традиционными представлениями.

В качестве примера отдалённых, но вполне реальных, хотя до сих пор не изученных последствий сильных землетрясений, рассмотрим следующие связи.

Известно, что при крупных  землетрясениях нередко возникают  разрывы и трещины на земной поверхности. Длина зон таких разрывов достигает  при сильных землетрясениях десятков и даже сотен километров. Такие  разрывы, внезапно раскрываясь , служат каналами усиленной дегазации земных недр, а нередко обеспечивают и разгрузку глубинных флюидов в артезианских бассейнах. По таким каналам выносятся к поверхности огромные массы различных химических элементов и соединений  и жизненно важных и токсичных.

Соответственно этому  в таких зонах изменяются ландшафтно-геохимические  и биохимические характеристики в грунтах, на поверхности и в  атмосфере. В последние годы установлена  важная роль глубинной дегазации  Земли и форсировании озоновых дыр  в стратосфере, а с содержанием  озона в стратосфере тесно  связывают поглощение ультрафиолетового  излучения, которое, в свою очередь, воздействует на ДНК и клеточные  мембраны наземных микроорганизмов, определяя  жизнестойкость популяции. Гибель микроорганизмов –начального звена пищевых целей –представляет серьёзную экологическую опасность. Широко известно отрицательное воздействие ультрафиолетового облучения на фотосинтез и рост растений, на животный мир, не говоря о человек. Следовательно, изменения содержания озона над очагами сильных землетрясений могут сказываться, пусть зонально и временно, нарушая биохимическое равновесие и экологические условия. К этому добавляются аномалии в поступлении тяжёлых металлов, образование аэрозолей над трещинами в земной поверхности, а также аномалии в форсировании облачного покрова и размещение его вдоль линий разломов. В количественном отношении указанные процессы и их взаимные связи пока не изучены.

Другой пример недавно  выявленной и достаточно неожиданной  связи процессов в различных  земных оболочках относится к  океаническим пространствам. Регулярные измерения со спутников обнаружили, что крупные подводные землетрясения несомненно тектонической природы предваряются и/или сопровождаются тепловыми аномалиями, обычно на несколько градусов, толщи океанических вод и водной поверхности над их очагом. Таких аномалий оказывается достаточно для возникновения (изменения) турбулентных потоков в атмосфере над эпицентральной зоной и изменения циркуляционных процессов –циклональных явлений, что, в свою очередь, может заметно влиять на прибрежные островные экосистемы региона наряду с другими прямыми и косвенными воздействиями исходного сейсмического события.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

На Земле ежегодно регистрируется несколько миллионов очень слабых землетрясений,

150 тысяч слабых, 19 тысяч  умеренных, почти 7 тысяч сильных,  около 150 разрушительных. Последствия землетрясений связаны с многочисленными человеческими жертвами и огромными экономическими потерями. За последние 4000 лет землетрясения унесли жизни более 13 миллионов человек. На сейсмоопасных территориях, где возможны землетрясения силой 7 баллов и более, проживает половина населения Земли, расположено около 70% городов. Почти 20% территории России сейсмически опасны, из них 5% подвержены чрезвычайно опасным землетрясениям. На сейсмоопасной территории проживает 1/10 часть населения нашей страны, расположено более 100 городов. Наиболее опасным сейсмическими районами являются: Северный Кавказ, Камчатка, район озера Байкал, Сахалин.

Сильные землетрясения влекут за собой массовую гибель и травмы людей, как физические, так и психические. Часто возникает паника. Точно  предсказать время и место  землетрясений пока не удается, поэтому  невозможно надеяться на предварительное  оповещение информирование об угрозе его возникновения. Основной мерой  обеспечения безопасности жизнедеятельности  населения является комплекс экономических, технических и организационных  мероприятий, направленных на уменьшение тяжести и масштабов возможных последствий. 
          Между тем результаты ряда ретроспективных исследований, показывают что даже слабые сейсмические толчки при определённом сочетании условий могут способствовать возникновению критических ситуаций.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложения

 
                        Рис.1 Сейсмограф

 

 
             Рис.2 Пояса активности землетрясений