Σεισμός
Ο σεισμός είναι η ξαφνική μετακίνηση των τεκτονικών πλακών της Γης, που έχει ως αποτέλεσμα τη δόνηση του εδάφους. Αυτή η δόνηση μπορεί να έχει ως αποτέλεσμα την καταστροφή διαφόρων κατασκευών, όπως κτίρια, και την περαιτέρω διάσπαση της γήινης επιφάνειας.
Η μελέτη των σεισμών ονομάζεται σεισμολογία. Οι σεισμοί είναι συνήθως αρκετά σύντομοι, αλλά μπορεί να είναι πολλοί σε σύντομο χρονικό διάστημα. Η ξαφνική απελευθέρωση της τάσης στις τεκτονικές πλάκες στέλνει κύματα ενέργειας που διατρέχουν τη Γη. Η σεισμολογία μελετά την αιτία, τη συχνότητα, τον τύπο και το μέγεθος των σεισμών.
Υπάρχουν μεγάλοι σεισμοί και μικροί σεισμοί. Οι μεγάλοι σεισμοί μπορούν να γκρεμίσουν κτίρια και να προκαλέσουν θανάτους και τραυματισμούς. Οι σεισμοί μετρώνται με παρατηρήσεις από σεισμογράφους. Το μέγεθος ενός σεισμού και η ένταση της δόνησης συνήθως αναφέρονται στην κλίμακα Ρίχτερ. Η κλίμακα Ρίχτερ εφευρέθηκε από τον Τσαρλς Φράνσις Ρίχτερ το 1935. Στην κλίμακα, το μέγεθος 2 είναι ελάχιστα αισθητό, ενώ το μέγεθος 5 (ή περισσότερο) προκαλεί ζημιές σε μεγάλη περιοχή.
Ένας σεισμός κάτω από τον ωκεανό μπορεί να προκαλέσει τσουνάμι, το οποίο μπορεί να προκαλέσει εξίσου μεγάλη καταστροφή με τον ίδιο τον σεισμό σε ορεινές περιοχές. Οι σεισμοί μπορούν επίσης να προκαλέσουν κατολισθήσεις. Οι σεισμοί αποτελούν μέρος του φυσικού κύκλου των πετρωμάτων της Γης. Ο αντίκτυπος ενός σεισμού μπορεί να μετρηθεί με ένα σεισμόμετρο. Ανιχνεύει τις δονήσεις που προκαλούνται και τοποθετεί τις κινήσεις αυτές σε έναν σεισμογράφο. Η ισχύς ή το μέγεθος ενός σεισμού, μετριέται με την κλίμακα Ρίχτερ. Η κλίμακα Ρίχτερ αριθμείται από 0 έως 9. Ο μεγαλύτερος σεισμός που μετρήθηκε ποτέ ήταν 9,5 βαθμών της κλίμακας 10 βαθμών δεν έχει καταγραφεί ποτέ.
Οι επιστήμονες δεν μπορούν να προβλέψουν έναν σεισμό πριν συμβεί. Γνωρίζουμε όμως πού μπορεί να συμβούν σεισμοί στο μέλλον, όπως κοντά σε γραμμές ρήγματος.Ένας σεισμός κάτω από τον ωκεανό μπορεί να προκαλέσει τσουνάμι, το οποίο μπορεί να προκαλέσει εξίσου μεγάλη καταστροφή με τον ίδιο τον σεισμό.
Ζημιές από το σεισμό του Σαν Φρανσίσκο, Καλιφόρνια, κάπου το 1906.
Ιστορία
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.
Αιτίες ενός σεισμού
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.
Τύποι σεισμικών ρηγμάτων
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.
Αντίγραφο αρχαίου σεισμομέτρου με εκκρεμές ευαίσθητο στις εδαφικές δονήσεις. Στο Luoyang το 133 μ.Χ., εντόπισε σεισμό σε απόσταση 400 έως 500 χιλιομέτρων (250 έως 310 μίλια).
Σμήνη σεισμών
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.
Τσουνάμι
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.
Αναπαραγωγή πολυμέσων Κινούμενα σχέδια του τσουνάμι του Σεντάι το 2011.
Αντισεισμική θωράκιση
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.
Ερωτήσεις και απαντήσεις
Ερ: Τι είναι ο σεισμός;
A: Σεισμός είναι μια ξαφνική κίνηση ή τρόμος των τεκτονικών πλακών της Γης, που δημιουργεί κλυδωνισμό του εδάφους. Αυτή η δόνηση μπορεί να καταστρέψει κτίρια και να σπάσει την επιφάνεια της Γης.
Ε: Τι προκαλεί τους σεισμούς;
Α: Οι σεισμοί προκαλούνται από διαταραχές στην ισορροπία της γης. Οι διάφορες τεκτονικές πλάκες κινούνται αργά η μία δίπλα στην άλλη. Όταν κολλάνε, δημιουργούν ένταση και όταν αυτή η ένταση απελευθερώνεται ξαφνικά, προκαλείται σεισμός.
Ερ: Ποιος μελετά τους σεισμούς;
Α: Οι άνθρωποι που μελετούν τους σεισμούς ονομάζονται σεισμολόγοι. Μελετούν την αιτία, τις επαναλήψεις, τον τύπο και το μέγεθος των σεισμών, καθώς και τις επιπτώσεις τους στους ανθρώπους και τις περιουσίες.
Ερ: Πώς μετράμε το μέγεθος ενός σεισμού;
Α: Η ισχύς ή το μέγεθος ενός σεισμού μετριέται με την κλίμακα Ρίχτερ, η οποία εφευρέθηκε από τον Charles Francis Richter το 1935. Κυμαίνεται από 0-10, με το 2 να είναι ελάχιστα αισθητό και το 5 (ή περισσότερο) να δημιουργεί ζημιές σε μεγάλη περιοχή. Ο μεγαλύτερος σεισμός που έχει καταγραφεί ποτέ ήταν 9,5, αλλά 10 δεν έχει καταγραφεί ποτέ πριν σε αυτή την κλίμακα.
Ερ: Μπορούμε να προβλέψουμε πότε θα συμβεί ένας σεισμός;
Α: Οι επιστήμονες δεν μπορούν να προβλέψουν έναν σεισμό πριν συμβεί, αλλά μπορούν να εντοπίσουν περιοχές όπου μπορεί να συμβούν μελλοντικοί σεισμοί, όπως κοντά σε γραμμές ρήγματος, ώστε οι άνθρωποι να μπορούν να προετοιμαστούν για αυτούς αν συμβούν σε αυτές τις περιοχές.
Ερ: Τι είδους καταστροφές μπορεί να προκαλέσει ένας σεισμός;
Α: Οι σεισμοί μπορούν να προκαλέσουν καταστροφές σε κτίρια και να σπάσουν την επιφάνεια της Γης, καθώς και να δημιουργήσουν τεράστια κύματα που ονομάζονται τσουνάμι, τα οποία μπορούν να προκαλέσουν εξίσου μεγάλη καταστροφή με τον ίδιο τον σεισμό, καθώς και κατολισθήσεις που μπορούν να προκαλέσουν περαιτέρω ζημιές στη γη και τις περιουσίες γύρω από αυτήν.
