Pe 23 iulie, în Iran s-a produs cel de-al patrulea cutremur într-o zi, iar numărul victimelor a ajuns la 287. Cu o zi mai devreme, în Chile au fost înregistrate cutremure de magnitudinea 5,2. În general, timp de 7 luni ale anului 2018, pe Pământ au avut loc 6881 de cutremure, care au luat 227 de vieți omenești. Dar de ce nu au învățat oamenii de știință să prezică aceste cataclisme? Realist înțeles.

Cum sunt determinate zonele periculoase din punct de vedere seismic

Plăcile litosferice sunt în continuă mișcare. Ciocnind și întinzându-se, acestea cresc tensiunea în interior stânci ah, ceea ce duce la ruperea lor rapidă - un cutremur. Focalizarea (hipocentrul) unui cutremur este situat în intestinele pământului, iar epicentrul este proiecția acestuia la suprafață.

Puterea cutremurelor este măsurată pe o scară de distrugere în puncte (de la 1 la 12), precum și magnitudinea - o valoare adimensională care reflectă energia eliberată a vibrațiilor elastice (de la 1 la 9,5 pe scara Richter).

Cea mai ușoară cale pentru știință este identificarea zonelor periculoase din punct de vedere seismic și predicția de cutremur pe termen lung pentru următorii 10-15 ani. Pentru a face acest lucru, cercetătorii analizează ciclicitatea activării procesului seismotectonic: nu există niciun motiv să credem că în următoarele câteva sute de ani Pământul va începe să se comporte diferit decât într-o perioadă similară de timp în trecut.

Pot fi prezise cutremure?

Nu, cel puțin nu cu suficientă acuratețe pentru a permite planificarea programelor de evacuare a populației. În timp ce cele mai multe cutremure au loc în locații previzibile de-a lungul unor falii geologice binecunoscute, fiabilitatea prognozelor pe termen scurt lasă mult de dorit.

„Avem modele care arată că în sudul Californiei riscul de cutremure cu magnitudinea de 7,5 și mai mult în următorii 30 de ani este de 38%. Dacă aceste modele sunt folosite pentru a calcula probabilitatea de cutremure pentru săptămâna următoare, probabilitatea scade la aproximativ 0,02%”, spune Thomas Jordan, directorul Centrului de Cutremur din California de Sud.

Acest risc este destul de mic, dar tot nu zero, iar din moment ce falia de transformare San Andreas străbate statul California, școlile locale efectuează în mod regulat exerciții pentru a se pregăti pentru un cutremur mare.

De ce sunt atât de greu de prezis cutremurele mari?

Predicțiile fiabile necesită identificarea semnalelor care ar indica un cutremur mare care se apropie. Asemenea semnale ar trebui să fie tipice numai pentru cutremure mari: tremurături slabe și moderate, cu magnitudinea de până la 5, pot provoca balansarea obiectelor suspendate, zdrăngănirea sticlei sau prăbușirea tencuielii, ceea ce nu necesită evacuarea populației. Cu toate acestea, în 5-10% din cazuri, astfel de șocuri se dovedesc a fi șocuri care preced cutremurele mai puternice. Potrivit statisticilor, activitatea foreshock este tipică pentru 40% din cutremure medii și 70% din cutremure mari.

Seismologii nu au reușit încă să izoleze evenimente specifice care au loc în mod regulat chiar înainte de cutremurele mari.

Astăzi, a fost studiată o gamă largă de potențiali predictori de cutremur - de la creșterea concentrației de radon în aer și comportamentul neobișnuit al animalelor până la deformare. suprafața pământuluiși schimbări de nivel panza freatica. Dar aceste anomalii sunt comune: fiecare dintre ele poate apărea chiar înainte de cele mai slabe șocuri.

De ce oamenii nu sunt evacuați cu cel mai mic risc de cutremur mare

Motivul principal este probabilitatea mare de alarme false. Așadar, în 1975, la Haicheng (China), seismologii au înregistrat cutremure slabe mai frecvente și au anunțat o alarmă generală pe 4 februarie la ora 14.00. După 5 ore și 36 de minute, în oraș a avut loc un cutremur de peste 7 puncte, multe clădiri au fost distruse, dar datorită evacuării în timp util, cataclismul nu a costat aproape nicio victimă.

Din păcate, astfel de previziuni de succes nu au putut fi repetate în viitor: seismologii au prezis mai multe cutremure mari care nu au avut loc, iar închiderea întreprinderilor și evacuarea populației au dus doar la pierderi economice.

Cum funcționează sistemele de avertizare timpurie a cutremurelor

Japonia are cel mai bun sistem de avertizare timpurie pentru cutremur astăzi. Țara este literalmente „împânzită” cu stații care, folosind echipamente sensibile, înregistrează unde seismice, identifică potențiale șocuri prealabile și transmit informații către Agenția de Meteorologie, care, la rândul ei, le transmite imediat la televizor, internet și telefoanele mobile ale cetățenilor. Așadar, până la sosirea celui de-al doilea val seismic, populația a fost deja avertizată cu privire la epicentrul cutremurului, magnitudinea acestuia și momentul celui de-al doilea val.

În ciuda progreselor tehnologice, chiar și sistemul de avertizare japonez se declanșează după ce a avut loc un dezastru natural. Dar până când cercetătorii studiază în detaliu procesele fizice asociate cutremurelor, nu se poate conta pe mai mult. Locuitorii din zonele active din punct de vedere seismic nu pot decât să spere că seismometrele vor deveni mai sensibile, iar observarea prin satelit va ajuta la accelerarea timpului de prognoză.

În sens tehnic, un cutremur este definit ca o eliberare neprevăzută de energie în scoarta terestra, ceea ce duce la formarea undelor seismice. Cutremurele sunt, de asemenea, înțelese ca tremurături sau înfiorări ale scoarței terestre. Mulți oameni se întreabă dacă este posibil să prezică cutremure, dar înainte de a răspunde la această întrebare, merită să înțelegem următoarele: cutremurele sunt un proces complet natural pe care omenirea nu-l poate controla astăzi.

Astăzi, oamenii de știință sunt capabili să identifice doar locuri individuale de pe planetă unde există posibilitatea producerii unor cutremure majore. Cu toate acestea, ora, locul și probabilitatea absolută a unui cutremur stiinta moderna momentan nu se poate determina. Poate că în viitor, oamenii de știință vor putea prezice cutremure în felul în care meteorologii pot prezice vremea, dar până acum acestea sunt doar vise și speranțe pentru viitor.

Conjecturi și ipoteze

Cercetătorii în domeniul seismului au la dispoziție echipamente moderne, care le permit să facă anumite presupuneri despre posibilitatea unui cutremur într-un punct sau altul al planetei. Cu toate acestea, acestea sunt doar presupuneri și ipoteze și nu există nicio garanție că acestea pot fi confirmate în realitate.

Analizând istoria cutremurelor dintr-o anumită regiune, oamenii de știință sunt capabili să construiască anumite ipoteze și să facă ipoteze cu privire la posibilitatea repetarii cutremurelor în acest loc.

Deținând rezultatele cercetării, oamenii de știință folosesc echipamente speciale și tehnologii moderne stabiliți puncte de creștere a presiunii în scoarța subterană și determinați liniile perturbărilor tectonice. Numai după o analiză riguroasă a acestor date, experții pot presupune foarte aproximativ posibilitatea unui cutremur la un punct dat. Astfel de predicții sunt foarte, foarte nesigure.

Ce s-a realizat

Oamenii de știință au făcut progrese semnificative în prezicerea apariției unor tremurături suplimentare care pot urma după principalul cutremur inițial, astfel de fenomene fiind uneori numite replici (din engleză aftershock).

Pe anul trecut multe dintre aceste predicții s-au dovedit a fi 100% corecte. Astfel de prognoze se bazează, în primul rând, pe o analiză și un studiu profund și amănunțit al graficelor și aspecte comune, în urma primului cutremur, tremurături repetate, în timp ce la baza unor astfel de studii se află studiul liniilor de perturbare tectonice identificate în timpul sau după primul cutremur.

Cu siguranță, cercetarea cutremurelor de astăzi este cu mult înaintea modului în care era industria cu câteva decenii în urmă. Dezvoltarea tehnologiei și metode moderne cercetarea ar putea ajuta în curând oamenii de știință să meargă și mai departe.

Cercetătorii cred că o legătură cheie în teoria studierii cutremurelor și posibilitatea de a le prezice este o înțelegere clară a relației dintre magnetic și sarcini electrice roci și apariția unui cutremur ca fenomen.

Experții consideră că studiul sarcinii electromagnetice a rocilor este de o importanță fundamentală, deoarece s-a constatat că într-un timp foarte scurt înainte de cutremure, proprietățile câmpurilor electromagnetice se modifică într-o anumită măsură. Este destul de evident că cheia pentru dezvăluirea apariției cutremurelor și a posibilității predicției cu succes a acestora constă într-un studiu detaliat al câmpurilor electromagnetice și al modelelor de schimbare a acestora. Oamenii de știință continuă să efectueze cercetări în acest domeniu, dar, din păcate, astăzi este aproape imposibil să se prezică apariția unui cutremur într-un punct sau altul pe planetă cu un grad semnificativ de probabilitate.

Pământul are o proprietate nefericită: uneori îți scapă de sub picioare, iar acest lucru nu este întotdeauna asociat cu rezultatele unei petreceri vesele într-un cerc prietenesc. Din scuturarea solului, asfaltul stă pe cap, casele se prăbușesc. Ce este acasa? Cutremurele catastrofale pot ridica sau distruge munți, drenează lacuri, pot transforma râurile. Locuitorilor caselor, munților și coastelor aflate în astfel de situații le mai rămâne un singur lucru: să încerce să supraviețuiască cât mai mult.

Oamenii s-au confruntat cu revolta de pe firmamentul pământului încă de pe vremea când au coborât pe acest firmament din copaci. Aparent, primele încercări de a explica natura cutremurelor datează și de la începutul erei umane, în care apar din belșug zei subterani, demoni și alte pseudonime ale mișcărilor tectonice. Pe măsură ce strămoșii noștri au dobândit locuințe permanente cu cetăți și cotețe de găini atașate lor, pagubele provocate de scuturarea pământului de sub ei au devenit mai mari și dorința de a-l potoli pe Vulcan, sau cel puțin de a-i prezice dizgrația, a devenit mai puternică.

In orice caz, tari diferiteîn vremuri străvechi au fost zguduite de diverse entităţi. Versiunea japoneză atribuie un rol principal somnului gigant care trăiește în subteran, care uneori se mișcă. În martie 2011, o altă revoltă a peștilor a dus la un cutremur masiv și un tsunami.

Schema de propagare a tsunamiului în zona apei Oceanul Pacific. Tabloul arată în culoare înălțimea valurilor divergente în diferite direcții, generate de un cutremur în apropierea Japoniei. Amintiți-vă că cutremurul din 11 martie a provocat un val de tsunami pe coasta Japoniei, care a dus la moartea a cel puțin 20 de mii de oameni, distrugeri ample și transformarea cuvântului „Fukushima” într-un sinonim pentru Cernobîl. Răspunsul la tsunami necesită viteză mare. Valurile oceanului sunt măsurate în kilometri pe oră, iar undele seismice în kilometri pe secundă. Din acest motiv, există o marjă de timp de 10-15 minute, timp în care este necesară anunțarea locuitorilor teritoriului amenințat.

Firmament instabil

Scoarța terestră se află într-o mișcare foarte lentă, dar continuă. Blocurile uriașe se împing unul împotriva celuilalt și se deformează. Când tensiunile depășesc rezistența la tracțiune, deformația devine inelastică - firmamentul pământului se rupe, iar straturile sunt deplasate de-a lungul falii cu recul elastic. Această teorie a fost propusă pentru prima dată în urmă cu aproape o sută de ani de geofizicianul american Harry Reid, care a studiat cutremurul din 1906 care a distrus aproape complet San Francisco. De atunci, oamenii de știință au propus multe teorii care detaliază cursul evenimentelor în moduri diferite, dar principiul fundamental a rămas în general același.

Adâncimea mării este variabilă. Sosirea unui tsunami este adesea precedată de o retragere a apei de pe țărm. Deformațiile elastice ale scoarței terestre precedând un cutremur lasă apa în loc, dar adâncimea fundului în raport cu nivelul mării se schimbă adesea. Monitorizarea adâncimii mării se realizează printr-o rețea de instrumente speciale - mareometre, instalate atât pe coastă, cât și la distanță de coastă.

Varietatea versiunilor, din păcate, nu crește cantitatea de cunoștințe. Se știe că focalizarea (din punct de vedere științific - hipocentrul) unui cutremur este o zonă extinsă în care are loc distrugerea rocilor odată cu eliberarea de energie. Volumele sale sunt direct legate de dimensiunea hipocentrului - cu cât este mai mare, cu atât tremuratul este mai puternic. Centrele de cutremure distructive se întind pe zeci și sute de kilometri. Astfel, sursa cutremurului din Kamchatka din 1952 a avut o lungime de aproximativ 500 km, iar cutremurul de la Sumatra, care a provocat cel mai rău în decembrie 2004, istoria modernă tsunami - cel puțin 1300 km.

Dimensiunile hipocentrului depind nu numai de tensiunile acumulate în acesta, ci și de rezistența fizică a rocilor. Fiecare strat individual care se află în zona de distrugere poate fie să crape, mărind amploarea evenimentului, fie să reziste. Rezultatul final se dovedește a fi dependent de mulți factori invizibili de la suprafață.

Tectonica în imagini. Ciocnirea plăcilor litosferice duce la deformarea acestora și la acumularea de tensiuni.

climat seismic

Zonarea seismică a unui teritoriu face posibilă prezicerea intensității cutremurărilor posibile într-un loc dat, chiar dacă fără a specifica locul și timpul exact. Harta rezultată poate fi comparată cu cea climatică, dar în loc de clima atmosferică, afișează una seismică - o estimare a puterii cutremurului posibilă într-un loc dat.

Informațiile inițiale sunt date despre activitatea seismică din trecut. Din păcate, istoria observațiilor instrumentale ale proceselor seismice este veche de puțin peste o sută de ani și chiar mai puțin în multe regiuni. Colectarea datelor de la izvoare istorice: descrierile chiar și ale autorilor antici sunt de obicei suficiente pentru a determina magnitudinea unui cutremur, deoarece scalele corespunzătoare sunt construite pe baza consecințelor cotidiene - distrugerea clădirilor, reacțiile oamenilor etc. Dar acest lucru, desigur, nu este suficient - omenirea este încă prea tânără. Dacă o regiune nu a avut un cutremur cu magnitudinea 10 în ultimele două mii de ani, asta nu înseamnă că nu va avea loc anul viitor. În timp ce vorbim despre o construcție obișnuită de înălțime joasă, se poate suporta riscul acestui nivel, dar amplasarea centralelor nucleare, a conductelor de petrol și a altor instalații potențial periculoase necesită în mod clar o precizie mai mare.

Este posibil un cutremur în Seul? Sfârșitul anului 1999 a fost marcat de o activitate seismică considerabilă. Cutremurele devastatoare au avut loc în Turcia și Taiwan, Grecia și Mexic. Nu este nimic surprinzător în faptul că acum, după toate aceste catastrofe, coreenii au început să-și facă griji dacă și Coreea ar putea deveni victima unui cataclism seismic. În general, Peninsula Coreeană este o zonă cu activitate seismică destul de slabă. Vârful său de sud-est se află la doar câteva sute de kilometri de Pacific Rift. Această falie este un arc uriaș care începe în Alaska și mai departe prin Kurile, Japonia și Taiwan merge departe spre sud, până în Indonezia și Noua Zeelandă. Această falie este una dintre regiunile cele mai instabile din punct de vedere seismic ale planetei. Este zguduit constant de cutremure, iar majoritatea vulcanilor activi ai planetei sunt concentrați acolo. Pe de altă parte, la estul Peninsulei Coreene, pe coasta opusă a Mării Galbene, se află o altă zonă seismică activă. Este relativ mic, dar plin de probleme considerabile (nu în ultimul rând pentru că este situat sub regiunile cele mai dens populate din nordul Chinei). Aici, relativ aproape de Beijing, a avut loc cel mai catastrofal cutremur al secolului nostru în iulie 1976, ucigând 220.000 de oameni. Cu toate acestea, în ciuda unui cartier atât de periculos, din punctul de vedere al seismologilor, Peninsula Coreeană este una dintre zonele relativ stabile. Aici au loc din când în când cutremure, dar rămân rare. La un moment dat, în anii douăzeci, această împrejurare a forțat chiar guvernul japonez să discute serios problema transferului capitalei Imperiului Japonez la Seul din Tokyo, nesigur din punct de vedere seismic (în special cu tehnologia de construcție de atunci). Totuși, se pune întrebarea: este posibil să considerăm că Coreea este absolut sigură? Din păcate, nu este. În cronicile antice coreene, există referiri la cutremure foarte grave, însoțite atât de distrugeri, cât și de pierderi de vieți omenești. Așadar, în 779 în capitala coreeană, care se afla atunci în orașul Gyeongju, în sud-estul peninsulei, „pământul s-a zguduit, multe case s-au prăbușit și aproximativ o sută de oameni au murit”. În 1455, în Seul, pe atunci deja capitala țării, „cladirile s-au prăbușit și mulți oameni au murit sub ruine”. Oamenii de știință coreeni, bazându-se pe cronici, urme de deteriorare a clădirilor antice și date geologice, au stabilit că în ultimele două milenii, în Coreea au avut loc aproximativ 40 de cutremure cu magnitudinea 7 sau mai mult. Aceasta nu este o cifră foarte mare după standardele, de exemplu, Japoniei sau Turciei, dar totuși această cifră dă motive de îngrijorare. În plus, în ultimii ani s-a înregistrat o creștere suspectă a activității seismice. Dacă în anii 1980 în Coreea se înregistrau aproximativ 10-15 microseisme pe an, atunci în anii 1990 numărul acestora s-a dublat aproximativ. În 1996, în Coreea au fost înregistrate 39 de cutremure, în 1998 - 32. Anul acesta pare să fie unul record, deoarece în primele nouă luni, seismologii coreeni au înregistrat 34 de cutremure. Este vorba, desigur, de mici cutremure pe care oamenii nu le observă și pot fi înregistrate doar cu instrumente speciale. Cu toate acestea, creșterea activității seismice în Coreea este evidentă. De o preocupare deosebită este faptul că cel mai mare centru de activitate seismică este situat în regiunea Seul, adică acolo unde aproape jumătate din populația țării este acum concentrată. Există și două surse seismice mai puțin grave în Coreea: în sud-est, în regiunile Daegu și Gyeongju, și în nord, în apropiere de capitala nord-coreeană Phenian. Seismologii coreeni estimează la 57% probabilitatea ca în următorii 10 ani să se producă un cutremur mare (aproximativ 6 puncte) în regiunea Seul, care corespunde aproximativ ca putere cu cutremure devastatoare recente din Grecia și Taiwan. Pentru Phenian și Daegu, această probabilitate este de 35%, respectiv 29%. O probabilitate de 57% nu este deloc mică, așa că acum se iau măsuri în Coreea pentru a se pregăti pentru un posibil cutremur. În special, după 1988, toate casele din țară sunt construite în așa fel încât să reziste la un cutremur de cinci grade fără avarie. Școlile și clădirile publice sunt supuse unor reglementări mai stricte. Cât de eficiente sunt toate aceste măsuri? Pentru a răspunde la această întrebare importantă, seismologii și inginerii coreeni au efectuat recent simulări ale modului în care un ipotetic cutremur cu magnitudinea 6,3 ar afecta o zonă din centrul Seulului. Potrivit geologilor, în urmă cu două mii de ani (mai precis, în anul 89 d.Hr.), pe teritoriul actualei capitale coreene s-a produs deja un cutremur de aproximativ această magnitudine. O suprafață de 1 kilometru patrat, unde sunt 780 de clădiri cu destinații diverse. Analiza a arătat că aproximativ o treime din clădiri este probabil să fie grav avariate de un cutremur. În același timp, cele mai vulnerabile nu au fost ansamblurile rezidențiale cu mai multe etaje construite din beton armat, ci casele din cărămidă înalte de 2-4 etaje. În plus, cine, dacă nu noi, locuitorii Rusiei și ai CSI, nu ar trebui să știe că oricare, cele mai minunate și mai atente standarde nu înseamnă nimic dacă sunt pur și simplu ignorate de constructori. Apropo, acesta a fost cazul în Turcia, unde majoritatea caselor au fost construite cu încălcarea normelor existente. Este clar că era profitabil pentru antreprenori să „economisească” la materiale de construcție, iar birocrația turcă s-a dovedit a fi ineficientă și coruptă și era gata să închidă ochii la încălcările grave ale instrucțiunilor. Oricum ar fi, catastrofele recente din Turcia și Grecia i-au forțat pe coreeni să se gândească din nou la problemele siguranței seismice. La urma urmei, după cum își amintește presa coreeană, costurile de prevenire a distrugerii sunt de 10-20 de ori mai mici decât sumele care trebuie cheltuite apoi pentru restaurarea distrusului...

Întrebarea unde poate avea loc un cutremur este relativ ușor de răspuns. De multă vreme există hărți seismice pe care sunt marcate zone seismic active. globul(Fig. 17). Acestea sunt părțile scoarței terestre unde mișcări tectonice apar mai ales frecvent.

Trebuie remarcat faptul că epicentrii de cutremur sunt localizați în zone foarte înguste, care, potrivit unor oameni de știință, determină marginile care interacționează. plăci litosferice. Există trei centuri seismice principale - Pacific, Mediterană și Atlantic. Aproximativ 68% din toate cutremurele au loc în primul dintre ele. Include coasta Pacificului Americii și Asiei și prin sistemul insular ajunge la coasta Australiei și Noii Zeelande. Centura mediteraneană se întinde într-o direcție latitudinală - de la Insulele Capului Verde peste coasta Mediteranei, la sud Uniunea Sovietică spre China Centrală, Himalaya și Indonezia. În cele din urmă, Centura Atlantică se desfășoară de-a lungul întregii creasta subacvatică Mid-Atlantic, de la Spitsbergen și Islanda până la Insula Bouvet.

Orez. 17. Schema de localizare a zonelor active seismic ale globului. 1, 2, 3 - puncte superficiale, intermediare și, respectiv, adânci.

Pe teritoriul Uniunii Sovietice, aproximativ 3 milioane de kilometri pătrați sunt ocupați de regiuni periculoase din punct de vedere seismic, unde sunt posibile cutremure de magnitudine 7 sau mai mare. Acestea sunt câteva zone Asia Centrala, Baikal, creasta Kamchatka-Kuril. Partea de sud a Crimeei este activă din punct de vedere seismic, unde încă nu a fost uitat cutremurul de la Ialta cu magnitudinea 8 din 1927. Nu mai puțin active sunt regiunile Armeniei, unde a avut loc și în 1968 un cutremur puternic de 8 grade.

Cutremurele sunt posibile în toate zonele active din punct de vedere seismic, în alte locuri sunt puțin probabile, deși nu sunt excluse: unii moscoviți își pot aminti cum a avut loc un cutremur de 3 grade în capitala noastră în noiembrie 1940.

Este relativ ușor de prezis unde va avea loc un cutremur. Este mult mai greu de spus când se va întâmpla. S-a observat că înainte de un cutremur, panta suprafeței pământului, măsurată cu instrumente speciale (înclinatoare), începe să se schimbe rapid și în direcții diferite. Există o „furtună de înclinări”, care poate servi drept unul dintre prevestitorii unui cutremur. O altă modalitate de a prezice este să asculți „șoapta” rocilor, acele zgomote subterane care apar înaintea unui cutremur și cresc pe măsură ce acesta se apropie. Dispozitivele foarte sensibile înregistrează amplificarea localului câmp electric- rezultatul comprimării rocilor înainte de un cutremur. Dacă pe coastă, după tremurături, nivelul apei din ocean se schimbă dramatic, atunci trebuie să ne așteptăm la un tsunami.