По всем вопросам обращайтесь на: info@litportal.ru
(©) 2003-2024.
✖
Катастрофы в природе: землетрясения
Настройки чтения
Размер шрифта
Высота строк
Поля
Катастрофы в природе: землетрясения
Батыр Сеидович Каррыев
Книга о землетрясениях и связанных с ними явлениях природы. Рассказывается о том, почему происходят землетрясения. Приводятся малоизвестные сведения о сейсмических катастрофах прошлого и настоящего. О достижениях сейсмологии и о той роли, которую землетрясения играли и играют в истории человечества.
Катастрофы в природе: землетрясения
Гипотезы, факты, причины, последствия
Батыр Сеидович Каррыев
© Батыр Сеидович Каррыев, 2016
Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero
Предисловие
Рок кружит по земле, вновь посещая те места, где давно не был. Некоторые он тревожит чаще, некоторые – реже, но ни одного не оставляет невредимым и безопасным навсегда.
Луций Анней Сенека
Около 4 года до н.э. – 65 н.э.
Мир вокруг нас меняется очень быстро, и уже нет большинства угроз осложнявших жизнь наших предков. С приобретением способности строить жилища и образованием городов дикая природа перестала угрожать человеческой популяции. Однако стены и каменные своды, хорошо спасавшие от непогоды и холода, оказались неспособными противостоять другой природной угрозе – подземным ударам.
Потребовалось многие сотни лет для изобретения способов постройки устойчивых к землетрясениям зданий, однако и в наше время люди продолжают гибнуть под их обломками. Казалось бы, техника и технологии достигли уровня не мыслимого еще сто лет назад.
Мы знаем о природе вещей и силах движущих мирозданье в тысячи раз больше, чем все ученые древности вместе взятые. Тем не менее, наблюдается тревожная тенденция – потери и жертвы стихийных бедствий не уменьшаются, а растут от года к году.
Почему это происходит? Какие факторы влияют на степень защищенности людей и, что необходимо предпринять для уменьшения потерь от стихийных бедствий? Это те вопросы, на которые ищут ответ ученые, и которые все чаще задают себе люди во всём мире.
Способ преодоления всех проблем – применить знание и выбрать верную стратегию их решения. Однако всегда ли достаточно для этого умения, терпения и средств? Важно и то, способно ли то или иное сообщество осознать угрозу и использовать необходимые ресурсы для защиты людей от неё?
Современный мир не только разнолик, он всё ещё различается по уровню знаний, богатства и способам их использования. Одни сообщества с успехом решают вопросы обеспечения безопасности своих членов, в других защита от стихии находится на уровне каменного века.
Начало XXI века принесло ужасающие для цивилизованных государств цифры смертей от стихийных бедствий. Свыше тысячи в США от урагана, десятки тысяч в Иране и Пакистане от землетрясений, сотни тысяч в Юго-Восточной Азии и на Гаити от землетрясений и цунами. Почти не остается сомнений в том, что при сохранении нынешних темпов роста населения и существующей системе предупреждения последствий стихийных бедствий жертвы будут расти.
Об этом, в частности говорится в Докладе генерального секретаря ООН (2015): «Спустя 25 лет после провозглашения Международного десятилетия по уменьшению опасности стихийных бедствий и спустя 10 лет после одобрения документа „Хиогская рамочная программа действий на 2005—2015 годы: создание потенциала противодействия бедствиям на уровне государств и общин“ Генеральной Ассамблеей глобальный риск бедствий по-прежнему нарастает быстрее, чем сокращается. Экономические потери достигли уровня, составляющего в среднем от 250 до 300 млрд. долл. США в год, что оказывает крайне негативное воздействие на стабильный экономический рост в странах с низким и среднем уровнем дохода и подрывает достижения в области развития в уязвимых общинах».
В 2001 году на нашей планете от землетрясений погибло 21436 человек. Сильные землетрясения происходили 65 раз. Было зарегистрировано 82 толчка с магнитудой 6,5 и выше по шкале Рихтера. В 2002—2003 годах повторились землетрясения в Афганистане, Иране и Турции. В иранском городе Бам под развалинами собственных жилищ в 2003 году погибло около сорока тысяч человек, а ущерб составил около миллиарда долларов США.
В 2004 году землетрясение и мегацунами в Юго-восточной Азии принесло смерть более чем двумстам тысячам человек. В 2005 году десятки тысяч человек погибли от землетрясения в Пакистане. В 2008 году землетрясение в Китае унесло жизни пятидесяти тысяч человек. В 2009 году по данным ООН, за последние десять лет было зарегистрировано 3800 стихийных бедствий, в результате которых погибло около 780 тысяч человек, причем 60% всех жертв пришлись на землетрясения.
По данным ООН свыше 89% жертв природных катаклизмов за последние двадцать лет пришлись на страны с низким доходом на душу населения. В первую очередь это связано с качеством управления не позволяющее им в полной мере использовать достижения современной науки и техники для обеспечения безопасности своих граждан. Однако неприемлемые жертвы от стихии несут и государства с передовой экономикой. Это связано со следующим.
На протяжении большей части своей истории люди жили в сельской местности, и вело аграрный образ жизни. Сегодня человечество вступило в период стремительной урбанизации. На месте небольших поселений выросли мегагорода там, где происходили, происходят, и будут происходить сильные землетрясения.
Усложнение городской инфраструктуры, быстрое перемещение людей между городами и странами, всё большая потребность в источниках энергии и т. д. принципиально отличают современное время от прошлых веков. Несмотря на большую защищённость людей стихия начинает угрожать всё большему числу людей на планете. Ещё сто лет назад мировое население составляло около 1,5 миллиардов человек, к 2015 году оно превысило 7,3 миллиарда и обеспечить равные экономические условия жизни для всех, как и равную защищённость от стихии становится всё сложнее.
Тем не менее, безопасное проживание вполне достижимо, поскольку наука о землетрясениях достигла того уровня, когда ее результаты могут быть применены на практике. Поиск предвестников землетрясений и создание систем их прогноза становится уже не просто актуальной, а жизненно необходимой задачей в густонаселенных регионах и там, где сосредотачивается сегодня потенциал высоких технологий, промышленного и компьютерного производства.
Человеческая цивилизация находится между Сциллой и Харибдой – необходимостью и достаточностью. Они двигают наш мир по пути прогресса, меняя одни угрозы и опасности на другие.
Жизнь с землетрясениями требует нахождения приемлемой черты между затратами на безопасность и риском потерь от них. Борьба с подземной угрозой пока еще не стала общемировой задачей, но уже сейчас можно выделить места, где существуют неприемлемые для всего человечества риски потерь от неё.
Вопросам исследования сейсмической активности планеты, методам противостояния землетрясений и их роли в судьбах людей посвящена эта книга. Она будет полезна всем тем, кто интересуется исследованиями в области наук о Земле.
Батыр Каррыев
Профессор, доктор физико-математических наук
e-mail: mweb2005@mail.ru
https://sites.google.com/site/seismkantiana
Что такое землетрясение?
Ради подтверждения моего мнения я мог бы злоупотребить авторитетом многих мужей, которые сообщают, что в Египте никогда не бывало землетрясений. Объясняют же они это тем, что Египет будто бы весь образовался из ила… Однако и в Египте бывают землетрясения, и на Делосе, хоть Вергилий и повелел ему стоять неподвижно…
Луций Анней Сенека
Около 4 года до н.э. – 65 н.э.
Землетрясения представляют собой подземные толчки и колебания земной поверхности. Наиболее опасные из них возникают из-за тектонических смещений и разрывов в земной коре или верхней части мантии Земли. Колебания от них в виде упругих – сейсмических волн передаются на огромные расстояния, а вблизи от очагов землетрясений они становятся причиной разрушения зданий и гибели людей.
Землетрясения и связанные с ними явления изучает специальная наука – сейсмология, которая ведет исследования по следующим основным направлениям.
1. Изучение природы землетрясений, иными словами, ищет ответ на вопрос: почему, как и где они происходят.
2. Применение знаний о землетрясениях для защиты от них путем прогноза возможных в том или ином месте сейсмических ударов в целях строительства стойких к их воздействию конструкций и сооружений.
3. Изучение строения земных недр и разведка месторождений полезных ископаемых с использованием сейсмических волн от землетрясений и искусственных сейсмических источников.
Сейсмология исследует все явления так или иначе связанные с возникновением землетрясений. Поэтому изучение природы подземных ударов происходит на стыке многих наук – геологии, геофизики, физики, химии, биологии, истории и других.
Благодаря сейсмологии раскрыта тайна строения Земли и установлены главные границы раздела в её недрах – кора, мантия и ядро. Выяснено, что помимо данных об источнике – очагах землетрясений, сейсмические волны несут информацию о среде, через которую они распространяются. Методы сейсмологии используются для исследования строения Луны и Марса.
Сейсмология позволила понять природу землетрясений, разработать новые технологии строительства стойких к подземным ударам сооружений и многое другое. Однако первые шаги этой науки не были легкими. Потребовалось более ста лет, чтобы связать природу землетрясений с возбуждаемыми ими сейсмическими волнами и около пятидесяти лет для получения общего представления о внутреннем устройстве Земли и характере распространения в её недрах сейсмических волн.
В XVIII веке Джон Мичелл первым предположил, что землетрясения вызываются прохождением через земную кору упругих волн. Его идея опередила время, подготовив почву для восприятия происходящих в земных недрах процессов на основе опыта. Пытаясь объяснить землетрясения в терминах ньютоновской механики, он проанализировал показания очевидцев, и опубликовал в 1760 году книгу «Предположения о причинах возникновения землетрясений и наблюдения за этим феноменом».
Митчелл совершенно верно заключил, что землетрясения это «волны, вызванные движением пород, находящихся в милях под поверхностью земли». Однако его объяснение этих движений базировалось на неверном утверждении о взрывах пара, возникающих при столкновении подземных вод с подземными же пожарами. Митчелл также сделал абсолютно верный вывод о том, что, когда происходит движение пород под океаническим дном, возникает волна цунами и землетрясение.
Митчелл утверждал, что есть два типа волн, вызывающих землетрясения, и был недалек от истины. Первый из них «треморное» колебание внутри Земли, сопровождающееся волнообразными поднятиями на её поверхности. Из этого Митчелл сделал вывод, что скорость движения волны можно определить по времени ее прибытия к различным точкам на земной поверхности. Он стал первым ученым сделавшим подобный расчет, хотя и не знал о том, что скорость сейсмических волн варьируется в зависимости от типа горных пород, через которые они проходят.
По свидетельствам очевидцев Лиссабонского землетрясения 1755 года Митчел оценил скорость сейсмических волн в 1930 км/ч. Он также предположил, что местоположение центра землетрясения на поверхности земли (то, что сейчас называется эпицентром) можно определить путём сопоставления данных о времени прибытия колебаний в то или иное место. Этот метод стал основой современных способов определения эпицентра, хотя Митчелл использовал неверный приём для расчета эпицентра Лиссабонского землетрясения на основе свидетельств о направлении цунами.
Новый скачок в развитии сейсмологии произошел в середине XIX века благодаря Роберту Маллету. Он в течение двух десятилетий собирал данные об исторических землетрясениях и проводил натурные эксперименты. Маллет составил каталог мировой сейсмичности состоящий из 6831 землетрясении. По каждому из них приводились дата, местоположение, число толчков, возможное направление, продолжительности колебаний и их последствиях.
В 1858 году для изучения сильного землетрясения Маллет совершил путешествие в Неаполь. Он исследовал вызванные им разрушения и составил первую в мире изосейсмическую карту. Места со схожими разрушениями Маллет соединил линиями, и выделил зону где землетрясение проявилось с наибольшей силой. С некоторыми улучшениями этот метод используется и сегодня для картирования проявлений землетрясений на поверхности земли.
Маллет придавал большое значение направлению падения объектов и типам деформаций в зданиях. Он использовал их как индикаторы характера проявления землетрясения. На самом деле особенности деформации во многом обусловливается не только силой колебаний, но конструкцией здания. Тем не менее, карты Маллета позволяли находить эпицентры землетрясений и сравнивать масштабы разрушений.
Маллет для документирования разрушений использовал новую для своего времени технику фотографии. Доклад о своих исследованиях Маллет подготовил в двух томах для Королевского общества. В 1862 году он опубликовал статью «Великое Неаполитанское землетрясение 1857 года: основные законы наблюдательной сейсмологии».
Батыр Сеидович Каррыев
Книга о землетрясениях и связанных с ними явлениях природы. Рассказывается о том, почему происходят землетрясения. Приводятся малоизвестные сведения о сейсмических катастрофах прошлого и настоящего. О достижениях сейсмологии и о той роли, которую землетрясения играли и играют в истории человечества.
Катастрофы в природе: землетрясения
Гипотезы, факты, причины, последствия
Батыр Сеидович Каррыев
© Батыр Сеидович Каррыев, 2016
Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero
Предисловие
Рок кружит по земле, вновь посещая те места, где давно не был. Некоторые он тревожит чаще, некоторые – реже, но ни одного не оставляет невредимым и безопасным навсегда.
Луций Анней Сенека
Около 4 года до н.э. – 65 н.э.
Мир вокруг нас меняется очень быстро, и уже нет большинства угроз осложнявших жизнь наших предков. С приобретением способности строить жилища и образованием городов дикая природа перестала угрожать человеческой популяции. Однако стены и каменные своды, хорошо спасавшие от непогоды и холода, оказались неспособными противостоять другой природной угрозе – подземным ударам.
Потребовалось многие сотни лет для изобретения способов постройки устойчивых к землетрясениям зданий, однако и в наше время люди продолжают гибнуть под их обломками. Казалось бы, техника и технологии достигли уровня не мыслимого еще сто лет назад.
Мы знаем о природе вещей и силах движущих мирозданье в тысячи раз больше, чем все ученые древности вместе взятые. Тем не менее, наблюдается тревожная тенденция – потери и жертвы стихийных бедствий не уменьшаются, а растут от года к году.
Почему это происходит? Какие факторы влияют на степень защищенности людей и, что необходимо предпринять для уменьшения потерь от стихийных бедствий? Это те вопросы, на которые ищут ответ ученые, и которые все чаще задают себе люди во всём мире.
Способ преодоления всех проблем – применить знание и выбрать верную стратегию их решения. Однако всегда ли достаточно для этого умения, терпения и средств? Важно и то, способно ли то или иное сообщество осознать угрозу и использовать необходимые ресурсы для защиты людей от неё?
Современный мир не только разнолик, он всё ещё различается по уровню знаний, богатства и способам их использования. Одни сообщества с успехом решают вопросы обеспечения безопасности своих членов, в других защита от стихии находится на уровне каменного века.
Начало XXI века принесло ужасающие для цивилизованных государств цифры смертей от стихийных бедствий. Свыше тысячи в США от урагана, десятки тысяч в Иране и Пакистане от землетрясений, сотни тысяч в Юго-Восточной Азии и на Гаити от землетрясений и цунами. Почти не остается сомнений в том, что при сохранении нынешних темпов роста населения и существующей системе предупреждения последствий стихийных бедствий жертвы будут расти.
Об этом, в частности говорится в Докладе генерального секретаря ООН (2015): «Спустя 25 лет после провозглашения Международного десятилетия по уменьшению опасности стихийных бедствий и спустя 10 лет после одобрения документа „Хиогская рамочная программа действий на 2005—2015 годы: создание потенциала противодействия бедствиям на уровне государств и общин“ Генеральной Ассамблеей глобальный риск бедствий по-прежнему нарастает быстрее, чем сокращается. Экономические потери достигли уровня, составляющего в среднем от 250 до 300 млрд. долл. США в год, что оказывает крайне негативное воздействие на стабильный экономический рост в странах с низким и среднем уровнем дохода и подрывает достижения в области развития в уязвимых общинах».
В 2001 году на нашей планете от землетрясений погибло 21436 человек. Сильные землетрясения происходили 65 раз. Было зарегистрировано 82 толчка с магнитудой 6,5 и выше по шкале Рихтера. В 2002—2003 годах повторились землетрясения в Афганистане, Иране и Турции. В иранском городе Бам под развалинами собственных жилищ в 2003 году погибло около сорока тысяч человек, а ущерб составил около миллиарда долларов США.
В 2004 году землетрясение и мегацунами в Юго-восточной Азии принесло смерть более чем двумстам тысячам человек. В 2005 году десятки тысяч человек погибли от землетрясения в Пакистане. В 2008 году землетрясение в Китае унесло жизни пятидесяти тысяч человек. В 2009 году по данным ООН, за последние десять лет было зарегистрировано 3800 стихийных бедствий, в результате которых погибло около 780 тысяч человек, причем 60% всех жертв пришлись на землетрясения.
По данным ООН свыше 89% жертв природных катаклизмов за последние двадцать лет пришлись на страны с низким доходом на душу населения. В первую очередь это связано с качеством управления не позволяющее им в полной мере использовать достижения современной науки и техники для обеспечения безопасности своих граждан. Однако неприемлемые жертвы от стихии несут и государства с передовой экономикой. Это связано со следующим.
На протяжении большей части своей истории люди жили в сельской местности, и вело аграрный образ жизни. Сегодня человечество вступило в период стремительной урбанизации. На месте небольших поселений выросли мегагорода там, где происходили, происходят, и будут происходить сильные землетрясения.
Усложнение городской инфраструктуры, быстрое перемещение людей между городами и странами, всё большая потребность в источниках энергии и т. д. принципиально отличают современное время от прошлых веков. Несмотря на большую защищённость людей стихия начинает угрожать всё большему числу людей на планете. Ещё сто лет назад мировое население составляло около 1,5 миллиардов человек, к 2015 году оно превысило 7,3 миллиарда и обеспечить равные экономические условия жизни для всех, как и равную защищённость от стихии становится всё сложнее.
Тем не менее, безопасное проживание вполне достижимо, поскольку наука о землетрясениях достигла того уровня, когда ее результаты могут быть применены на практике. Поиск предвестников землетрясений и создание систем их прогноза становится уже не просто актуальной, а жизненно необходимой задачей в густонаселенных регионах и там, где сосредотачивается сегодня потенциал высоких технологий, промышленного и компьютерного производства.
Человеческая цивилизация находится между Сциллой и Харибдой – необходимостью и достаточностью. Они двигают наш мир по пути прогресса, меняя одни угрозы и опасности на другие.
Жизнь с землетрясениями требует нахождения приемлемой черты между затратами на безопасность и риском потерь от них. Борьба с подземной угрозой пока еще не стала общемировой задачей, но уже сейчас можно выделить места, где существуют неприемлемые для всего человечества риски потерь от неё.
Вопросам исследования сейсмической активности планеты, методам противостояния землетрясений и их роли в судьбах людей посвящена эта книга. Она будет полезна всем тем, кто интересуется исследованиями в области наук о Земле.
Батыр Каррыев
Профессор, доктор физико-математических наук
e-mail: mweb2005@mail.ru
https://sites.google.com/site/seismkantiana
Что такое землетрясение?
Ради подтверждения моего мнения я мог бы злоупотребить авторитетом многих мужей, которые сообщают, что в Египте никогда не бывало землетрясений. Объясняют же они это тем, что Египет будто бы весь образовался из ила… Однако и в Египте бывают землетрясения, и на Делосе, хоть Вергилий и повелел ему стоять неподвижно…
Луций Анней Сенека
Около 4 года до н.э. – 65 н.э.
Землетрясения представляют собой подземные толчки и колебания земной поверхности. Наиболее опасные из них возникают из-за тектонических смещений и разрывов в земной коре или верхней части мантии Земли. Колебания от них в виде упругих – сейсмических волн передаются на огромные расстояния, а вблизи от очагов землетрясений они становятся причиной разрушения зданий и гибели людей.
Землетрясения и связанные с ними явления изучает специальная наука – сейсмология, которая ведет исследования по следующим основным направлениям.
1. Изучение природы землетрясений, иными словами, ищет ответ на вопрос: почему, как и где они происходят.
2. Применение знаний о землетрясениях для защиты от них путем прогноза возможных в том или ином месте сейсмических ударов в целях строительства стойких к их воздействию конструкций и сооружений.
3. Изучение строения земных недр и разведка месторождений полезных ископаемых с использованием сейсмических волн от землетрясений и искусственных сейсмических источников.
Сейсмология исследует все явления так или иначе связанные с возникновением землетрясений. Поэтому изучение природы подземных ударов происходит на стыке многих наук – геологии, геофизики, физики, химии, биологии, истории и других.
Благодаря сейсмологии раскрыта тайна строения Земли и установлены главные границы раздела в её недрах – кора, мантия и ядро. Выяснено, что помимо данных об источнике – очагах землетрясений, сейсмические волны несут информацию о среде, через которую они распространяются. Методы сейсмологии используются для исследования строения Луны и Марса.
Сейсмология позволила понять природу землетрясений, разработать новые технологии строительства стойких к подземным ударам сооружений и многое другое. Однако первые шаги этой науки не были легкими. Потребовалось более ста лет, чтобы связать природу землетрясений с возбуждаемыми ими сейсмическими волнами и около пятидесяти лет для получения общего представления о внутреннем устройстве Земли и характере распространения в её недрах сейсмических волн.
В XVIII веке Джон Мичелл первым предположил, что землетрясения вызываются прохождением через земную кору упругих волн. Его идея опередила время, подготовив почву для восприятия происходящих в земных недрах процессов на основе опыта. Пытаясь объяснить землетрясения в терминах ньютоновской механики, он проанализировал показания очевидцев, и опубликовал в 1760 году книгу «Предположения о причинах возникновения землетрясений и наблюдения за этим феноменом».
Митчелл совершенно верно заключил, что землетрясения это «волны, вызванные движением пород, находящихся в милях под поверхностью земли». Однако его объяснение этих движений базировалось на неверном утверждении о взрывах пара, возникающих при столкновении подземных вод с подземными же пожарами. Митчелл также сделал абсолютно верный вывод о том, что, когда происходит движение пород под океаническим дном, возникает волна цунами и землетрясение.
Митчелл утверждал, что есть два типа волн, вызывающих землетрясения, и был недалек от истины. Первый из них «треморное» колебание внутри Земли, сопровождающееся волнообразными поднятиями на её поверхности. Из этого Митчелл сделал вывод, что скорость движения волны можно определить по времени ее прибытия к различным точкам на земной поверхности. Он стал первым ученым сделавшим подобный расчет, хотя и не знал о том, что скорость сейсмических волн варьируется в зависимости от типа горных пород, через которые они проходят.
По свидетельствам очевидцев Лиссабонского землетрясения 1755 года Митчел оценил скорость сейсмических волн в 1930 км/ч. Он также предположил, что местоположение центра землетрясения на поверхности земли (то, что сейчас называется эпицентром) можно определить путём сопоставления данных о времени прибытия колебаний в то или иное место. Этот метод стал основой современных способов определения эпицентра, хотя Митчелл использовал неверный приём для расчета эпицентра Лиссабонского землетрясения на основе свидетельств о направлении цунами.
Новый скачок в развитии сейсмологии произошел в середине XIX века благодаря Роберту Маллету. Он в течение двух десятилетий собирал данные об исторических землетрясениях и проводил натурные эксперименты. Маллет составил каталог мировой сейсмичности состоящий из 6831 землетрясении. По каждому из них приводились дата, местоположение, число толчков, возможное направление, продолжительности колебаний и их последствиях.
В 1858 году для изучения сильного землетрясения Маллет совершил путешествие в Неаполь. Он исследовал вызванные им разрушения и составил первую в мире изосейсмическую карту. Места со схожими разрушениями Маллет соединил линиями, и выделил зону где землетрясение проявилось с наибольшей силой. С некоторыми улучшениями этот метод используется и сегодня для картирования проявлений землетрясений на поверхности земли.
Маллет придавал большое значение направлению падения объектов и типам деформаций в зданиях. Он использовал их как индикаторы характера проявления землетрясения. На самом деле особенности деформации во многом обусловливается не только силой колебаний, но конструкцией здания. Тем не менее, карты Маллета позволяли находить эпицентры землетрясений и сравнивать масштабы разрушений.
Маллет для документирования разрушений использовал новую для своего времени технику фотографии. Доклад о своих исследованиях Маллет подготовил в двух томах для Королевского общества. В 1862 году он опубликовал статью «Великое Неаполитанское землетрясение 1857 года: основные законы наблюдательной сейсмологии».
Другие электронные книги автора Батыр Сеидович Каррыев
Последний отзыв
Очень интересно