Вот пришло землетрясение. Факты, причины, гипотезы и последствия

Благодаря сейсмоскопу Чжан Хэна в столице Китая того времени – Луяне, о разрушительном землетрясении 134 года в уезде Лунси располагавшемся в шестистах километрах к северу от столицы узнали на два-три дня раньше прибытия оттуда гонцов. С этих пор в течение последующих почти четырёх столетий у прибора находился специальный смотритель. Иными словами, в Китае была создана первая в мире постоянно действующая сейсмическая служба.

В Европе приборы для регистрации землетрясений появляются лишь в начале XVIII века. В 1703 году во Франции Отфёй изобретает свой сейсмоскоп. Он представлял собой наполненный ртутью сосуд с восемью радиально расположенными отверстиями. Сейсмический толчок выплескивал из одного из отверстий ртуть, и по её количеству можно было оценить силу колебаний. Схожее устройство в 1787 году в Италии построил Атанасио Ковалли.

Во второй половине XIX века в Европе и США изобретаются первые приборы для записи сейсмических колебаний в виде временной диаграммы. Их главной частью был вертикальный или горизонтальный маятник. Поскольку из-за инерции тело маятника стремится сохранить состояние покоя то, прикрепив к маятнику иглу или перо, можно было записать траекторию его движений относительно закреплённого на грунте основания.

Для большей чувствительности и с целью записи именно сейсмических, а не их собственных колебаний маятники первых сейсмографов делались очень тяжелыми – в сотни килограммов. Так, на сейсмической станции в Геттингене использовался вертикальный сейсмограф Вихерта с маятником весом более одной тонны. Он позволял увеличивать, т.е. во сколько раз мог усиливать сейсмические колебания, в две тысячи раз. Отметим, современные приборы обладают увеличением в миллионы и способны записывать очень слабые колебания почвы.

Интерьер сейсмической станции времён становления инструментальных исследований землетрясений в Японии и бесценная реликвия – горизонтальный маятник «Ewing-Gray-Milne» в экспозиции Национального музея природы и науки в Токио, 2012 год. Отсюда видно, что персонал станции работал там же где стоял сейсмограф, что делало невозможным добиться его высокой чувствительности.

В конце XIX века в Страсбурге механик Бош приступил к постройке сейсмографов, идея которых была предложена японским сейсмологом Фусакити Омори. Созданные Бошем приборы устанавливались почти на всех сейсмических станциях Европы. На другой стороне Ла-Манша – в Англии, на станциях устанавливались приборы системы Мильна (Ewing-Gray-Milne seismograph).

В 1876 году британский учёный Милн был приглашен правительством Японии иностранным советником и профессором горного дела и геологии в Императорский инженерный колледж. Работавшие в Японии британские учёные Джеймс Юинг (Sir James Alfred Ewing), Томас Грей (Thomas Gray) и Джон Милн начали заниматься исследованиями землетрясений после сейсмической активизации в районе Йокогамы в 1980 году.

Этим учёным принадлежит заслуга в основании Сейсмологического общества Японии (SSJ), которое профинансировало разработку сейсмографов для обнаружения и измерения силы землетрясений. Итогом их работы стало изобретение горизонтального маятника (1880), которым было записано землетрясение Ноби в 1891 году.

Новый прибор получил название Милна, хотя в его создании участвовали все трое учёных. Он позволил изучать волновую структуру колебаний от землетрясений и рассчитывать скорость распространения сейсмических волн. Помимо этого вклад британских учёных в становлении сейсмологии в Японии заключался в организации сети сейсмических наблюдений и подготовке научных кадров, обеспечивших в последующем лидирующую роль японских сейсмологов в мире.

Их ученик Секей Секуя (Seikei Sekiya) стал первым профессором по сейсмологии в Императорском университете (Imperial University) в Токио. Его ученик Фусакити Омори вырос в учёного мирового уровня, он же усовершенствовал сейсмограф Милна для регистрации слабых сейсмических сигналов.