Trzęsienie ziemi

Historia

Trzęsienia ziemi czasami uderzają w miasta i zabijają setki lub tysiące ludzi. Większość trzęsień ziemi ma miejsce wzdłuż Pacyficznego Pierścienia Ognia, ale największe z nich występują głównie w innych miejscach. Miejsca aktywne tektonicznie to miejsca, w których często zdarzają się trzęsienia ziemi lub wybuchywulkanów.

Przyczyny trzęsienia ziemi

Trzęsienia ziemi są powodowane przez ruchy tektoniczne w skorupie ziemskiej. Główną przyczyną jest przesuwanie się płyt tektonicznych jeden nad drugim, powodujące orogenność (budowę gór) i silne trzęsienia ziemi.

Granice pomiędzy ruchomymi płytami tworzą największe powierzchnie uskokowe na Ziemi. Gdy się trzymają, ruch pomiędzy płytami prowadzi do zwiększonego naprężenia. Trwa to do momentu, aż naprężenie wzrośnie i pęknie, pozwalając nagle na przesuwanie się po zablokowanej części uskoku. Uwalnia to zmagazynowaną energię w postaci fal uderzeniowych. Uskok San Andreas w San Francisco i uskok doliny Rift w Afryce to takie uskoki. 1. Trzęsienia ziemi wulkaniczne: Trzęsienia ziemi spowodowane erupcjami wulkanicznymi są dość niszczycielskie. Są one jednak ograniczone do obszarów aktywnych wulkanów. 2. Zawalenie się Trzęsienia ziemi : W obszarach intensywnej działalności górniczej często zawalają się stropy kopalń podziemnych i dochodzi do niewielkich wstrząsów. Są one nazywane trzęsieniami ziemi typu "collapse earthquakes".

 

Rodzaje uskoku wywołanego przez trzęsienie ziemi

Istnieją trzy główne rodzaje uskoków geologicznych, które mogą spowodować trzęsienie ziemi: normalny, odwrotny (napór) i uderzenie-przesunięcie. Uskoki normalne występują głównie w obszarach, gdzie skorupa jest rozciągnięta. Uskoki odwrotne występują w obszarach, w których następuje skrócenie skorupy. Uskoki przeciwpoślizgowe to strome konstrukcje, w których obie strony uskoku ślizgają się poziomo obok siebie.

Replika starożytnego sejsmometru z wahadłem wrażliwym na drgania gruntu. W Luoyang w 133 roku n.e. wykryła trzęsienie ziemi oddalone o 400 do 500 km (250 do 310 mil).

Gromady trzęsień ziemi

Większość trzęsień ziemi stanowi część sekwencji, powiązanych ze sobą pod względem lokalizacji i czasu. Większość klastrów trzęsień ziemi składa się z małych wstrząsów, które powodują niewielkie lub żadne uszkodzenia, ale istnieje teoria, że trzęsienia ziemi mogą powracać w regularnym cyklu.

Wstrząsy czołowe to trzęsienie ziemi, które występuje przed większym trzęsieniem ziemi, nazywane wstrząsem głównym.

Wstrząs wtórny to trzęsienie ziemi, które następuje po poprzednim trzęsieniu ziemi, wstrząs główny. Wstrząsy wtórne występują w tym samym regionie, co wstrząsy główne, ale zawsze o mniejszej skali. Wstrząsy wtórne powstają, gdy skorupa dostosowuje się do skutków wstrząsu głównego.

Rójki trzęsień ziemi to sekwencje trzęsień ziemi, które uderzają w określony obszar w krótkim czasie. Różnią się one od trzęsień ziemi, po których następują serie wstrząsów wtórnych tym, że żadne pojedyncze trzęsienie ziemi w tej sekwencji nie jest oczywiście wstrząsem głównym, dlatego też żadne z nich nie ma znacząco większej magnitudy niż inne. Przykładem roju trzęsień ziemi jest działalność w parku narodowym Yellowstone w 2004 roku.

Czasami seria trzęsień ziemi zdarza się w rodzaju burzy trzęsień ziemi, gdzie trzęsienia te uderzają w klastry, z których każdy jest wyzwalany przez wstrząsanie lub redystrybucję naprężeń poprzednich trzęsień ziemi. Podobne do wstrząsów wtórnych, ale na sąsiednich odcinkach uskoku, burze te występują na przestrzeni lat, a niektóre z późniejszych trzęsień ziemi są tak samo szkodliwe jak te wczesne. Taki schemat wystąpił w XX wieku na uskoku północno-anatolijskim w Turcji.

Tsunami

Tsunami lub łańcuch szybko poruszających się fal w oceanie spowodowanych przez potężne trzęsienia ziemi jest bardzo poważnym wyzwaniem dla bezpieczeństwa ludzi i inżynierii trzęsień ziemi. Fale te mogą zalewać obszary przybrzeżne, niszczyć domy, a nawet zmiatać całe miasta. Stanowi to zagrożenie dla całej ludzkości.

Niestety, nie można zapobiec tsunami. Istnieją jednak systemy ostrzegawcze, które mogą ostrzegać ludność, zanim duże fale dotrą na ląd, aby dać jej wystarczająco dużo czasu na spieszenie się w bezpieczne miejsce.

Odtwarzanie mediów Animacja tsunami w Sendai w 2011 roku.

Odporność na trzęsienia ziemi

Budynki odporne na trzęsienia ziemi są tak skonstruowane, aby wytrzymać niszczycielską siłę trzęsienia ziemi. Zależy to od jego rodzaju konstrukcji, kształtu, rozkładu masy i sztywności. Stosowane są różne kombinacje. Budynki kwadratowe, prostokątne i w kształcie skorupy są bardziej odporne na trzęsienia ziemi niż wieżowce. Aby zmniejszyć naprężenia, parter budynku może być podparty przez niezwykle sztywne, puste w środku słupy, podczas gdy reszta budynku jest podparta przez elastyczne słupy wewnątrz pustych w środku słupów. Inną metodą jest użycie rolek lub podkładek gumowych w celu oddzielenia słupów podstawowych od podłoża, co pozwala na wstrząsanie kolumn równolegle do siebie podczas trzęsienia ziemi.

Aby zapobiec zawaleniu się dachu, konstruktorzy wykonują go z lekkich materiałów. Ściany zewnętrzne są wykonane z mocniejszych i bardziej zbrojonych materiałów, takich jak stal czy żelbet. Podczas trzęsienia ziemi elastyczne okna mogą pomóc w utrzymaniu okien razem, aby się nie rozbiły.