Σεισμός

Οι σεισμοί μερικές φορές πλήττουν πόλεις και σκοτώνουν εκατοντάδες ή χιλιάδες ανθρώπους. Οι περισσότεροι σεισμοί συμβαίνουν κατά μήκος του Δακτυλίου της Φωτιάς του Ειρηνικού, αλλά οι μεγαλύτεροι συμβαίνουν κυρίως σε άλλα μέρη. Τα τεκτονικά ενεργά μέρη είναι μέρη όπου οι σεισμοί ή οι ηφαιστειακέςεκρήξεις είναι συχνές.

Οι σεισμοί προκαλούνται από τεκτονικές κινήσεις στον φλοιό της Γης. Η κύρια αιτία είναι όταν οι τεκτονικές πλάκες καβαλάνε η μία πάνω στην άλλη, προκαλώντας ορογένεση (δημιουργία βουνών) και ισχυρούς σεισμούς.

Τα όρια μεταξύ κινούμενων πλακών σχηματίζουν τις μεγαλύτερες επιφάνειες ρηγμάτων στη Γη. Όταν κολλάνε, η κίνηση μεταξύ των πλακών οδηγεί σε αύξηση της τάσης. Αυτό συνεχίζεται έως ότου η τάση αυξηθεί και σπάσει, επιτρέποντας ξαφνικά την ολίσθηση πάνω στο κλειδωμένο τμήμα του ρήγματος. Αυτό απελευθερώνει την αποθηκευμένη ενέργεια ως κρουστικά κύματα. Το ρήγμα του Αγίου Ανδρέα στο Σαν Φρανσίσκο και το ρήγμα της κοιλάδας του Ριφτ στην Αφρική είναι τέτοια ρήγματα. 1. Ηφαιστειακοί σεισμοί : Οι σεισμοί που προκαλούνται από ηφαιστειακές εκρήξεις είναι αρκετά καταστροφικοί. Ωστόσο, αυτοί περιορίζονται σε περιοχές με ενεργά ηφαίστεια. 2. Σεισμοί κατάρρευσης : Σε περιοχές με έντονη εξορυκτική δραστηριότητα, συχνά οι οροφές των υπόγειων ορυχείων καταρρέουν και λαμβάνουν χώρα μικρές δονήσεις. Αυτοί ονομάζονται σεισμοί κατάρρευσης.

Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι γεωλογικών ρηγμάτων που μπορούν να προκαλέσουν σεισμό: κανονικό, ανάστροφο (ώθηση) και ολίσθηση. Τα κανονικά ρήγματα εμφανίζονται κυρίως σε περιοχές όπου ο φλοιός επεκτείνεται. Τα ανάστροφα ρήγματα εμφανίζονται σε περιοχές όπου ο φλοιός βραχύνεται. Τα ρήγματα ολίσθησης είναι απότομες δομές όπου οι δύο πλευρές του ρήγματος ολισθαίνουν οριζόντια η μία δίπλα στην άλλη.

Οι περισσότεροι σεισμοί αποτελούν μέρος μιας ακολουθίας, που σχετίζονται μεταξύ τους από άποψη θέσης και χρόνου. Οι περισσότερες σεισμικές ακολουθίες αποτελούνται από μικρές δονήσεις που προκαλούν ελάχιστες έως καθόλου ζημιές, αλλά υπάρχει η θεωρία ότι οι σεισμοί μπορούν να επαναλαμβάνονται σε ένα κανονικό μοτίβο.

Ο προσεισμός είναι ένας σεισμός που συμβαίνει πριν από έναν μεγαλύτερο σεισμό, που ονομάζεται κύριος σεισμός.

Ο μετασεισμός είναι ένας σεισμός που συμβαίνει μετά από έναν προηγούμενο σεισμό, τον κύριο σεισμό. Ο μετασεισμός βρίσκεται στην ίδια περιοχή με τον κύριο σεισμό, αλλά είναι πάντα μικρότερου μεγέθους. Οι μετασεισμοί σχηματίζονται καθώς ο φλοιός προσαρμόζεται στις επιπτώσεις του κύριου σεισμού.

Τα σμήνη σεισμών είναι ακολουθίες σεισμών που εκδηλώνονται σε μια συγκεκριμένη περιοχή μέσα σε σύντομο χρονικό διάστημα. Διαφέρουν από τους σεισμούς που ακολουθούνται από μια σειρά μετασεισμών από το γεγονός ότι κανένας σεισμός στην ακολουθία δεν είναι προφανώς ο κύριος σεισμός, επομένως κανένας δεν έχει σημαντικά υψηλότερα μεγέθη από τον άλλο. Ένα παράδειγμα σεισμικού σμήνους είναι η δραστηριότητα του 2004 στο Εθνικό Πάρκο Yellowstone.

Μερικές φορές μια σειρά σεισμών συμβαίνει σε ένα είδος σεισμικής καταιγίδας, όπου οι σεισμοί χτυπούν ένα ρήγμα κατά ομάδες, καθένας από τους οποίους πυροδοτείται από τη δόνηση ή την ανακατανομή των τάσεων των προηγούμενων σεισμών. Παρόμοιοι με τους μετασεισμούς αλλά σε γειτονικά τμήματα του ρήγματος, οι καταιγίδες αυτές συμβαίνουν κατά τη διάρκεια ετών, και με ορισμένους από τους μεταγενέστερους σεισμούς να είναι εξίσου καταστροφικοί με τους πρώτους. Ένα τέτοιο μοτίβο εμφανίστηκε στο ρήγμα της Βόρειας Ανατολίας στην Τουρκία τον 20ό αιώνα.

Το τσουνάμι ή μια αλυσίδα ταχέως κινούμενων κυμάτων στον ωκεανό που προκαλούνται από ισχυρούς σεισμούς αποτελεί μια πολύ σοβαρή πρόκληση για την ασφάλεια των ανθρώπων και τη σεισμική μηχανική. Τα κύματα αυτά μπορούν να πλημμυρίσουν παράκτιες περιοχές, να καταστρέψουν σπίτια και να παρασύρουν ακόμη και ολόκληρες πόλεις. Αυτός είναι ένας κίνδυνος για ολόκληρη την ανθρωπότητα.

Δυστυχώς, τα τσουνάμι δεν μπορούν να αποφευχθούν. Ωστόσο, υπάρχουν συστήματα προειδοποίησης που μπορούν να προειδοποιήσουν τον πληθυσμό πριν τα μεγάλα κύματα φτάσουν στη στεριά, ώστε να έχουν αρκετό χρόνο να σπεύσουν σε ασφαλές μέρος.

Τα αντισεισμικά κτίρια κατασκευάζονται για να αντέχουν την καταστροφική δύναμη ενός σεισμού. Αυτό εξαρτάται από τον τύπο κατασκευής, το σχήμα, την κατανομή της μάζας και την ακαμψία τους. Χρησιμοποιούνται διάφοροι συνδυασμοί. Τα τετράγωνα, ορθογώνια και κελυφωτά κτίρια αντέχουν καλύτερα στους σεισμούς από τους ουρανοξύστες. Για να μειωθεί η καταπόνηση, το ισόγειο ενός κτιρίου μπορεί να υποστηρίζεται από εξαιρετικά άκαμπτα, κοίλα υποστυλώματα, ενώ το υπόλοιπο κτίριο υποστηρίζεται από εύκαμπτα υποστυλώματα μέσα στα κοίλα υποστυλώματα. Μια άλλη μέθοδος είναι η χρήση κυλίνδρων ή ελαστικών μαξιλαριών για τον διαχωρισμό των βασικών στηλών από το έδαφος, επιτρέποντας στις στήλες να κουνηθούν παράλληλα μεταξύ τους κατά τη διάρκεια ενός σεισμού.

Για να αποφευχθεί η κατάρρευση μιας στέγης, οι κατασκευαστές κατασκευάζουν τη στέγη από ελαφριά υλικά. Οι εξωτερικοί τοίχοι κατασκευάζονται με ισχυρότερα και πιο ενισχυμένα υλικά, όπως ατσάλι ή οπλισμένο σκυρόδεμα. Κατά τη διάρκεια ενός σεισμού τα εύκαμπτα παράθυρα μπορεί να βοηθήσουν να συγκρατηθούν τα παράθυρα ώστε να μην σπάσουν.