I terremoti talvolta raggiungono livelli violenti e non è ancora possibile prevedere quando e dove si verificheranno. Facevano sì che l'uomo si sentisse impotente così spesso che aveva costantemente paura dei terremoti. In molti paesi leggenda popolare li collega alla rivolta dei mostri giganti che tengono la Terra su se stessi.

Le prime idee sistematiche e mistiche sui terremoti sorsero in Grecia. I suoi abitanti furono spesso testimoni di eruzioni vulcaniche nel Mar Egeo e soffrirono di terremoti che si verificarono sulle rive del Mar Mediterraneo e talvolta furono accompagnati da onde di “maremoti” (tsunami). Molti antichi filosofi greci offrirono spiegazioni fisiche per questi fenomeni naturali. Ad esempio, Strabone notò che i terremoti si verificano più spesso sulla costa che lontano dal mare. Lui, come Aristotele, credeva che i terremoti fossero causati da forti venti sotterranei che accendono sostanze infiammabili.

All'inizio di questo secolo furono create stazioni sismiche in molti luoghi del globo. Operano costantemente con sismografi sensibili che registrano le deboli onde sismiche generate da terremoti lontani. Ad esempio, il terremoto di San Francisco del 1906 fu chiaramente registrato da dozzine di stazioni in diversi paesi al di fuori degli Stati Uniti, tra cui Giappone, Italia e Germania.

L’importanza di questa rete mondiale di sismografi era che la documentazione dei terremoti non si limitava più a storie di sensazioni soggettive ed effetti osservati visivamente. È stato sviluppato un programma di cooperazione internazionale che prevedeva lo scambio di registrazioni di terremoti, che avrebbero aiutato a determinare con precisione l'ubicazione delle fonti. Per la prima volta sono emerse statistiche sulla tempistica dei terremoti e sulla loro distribuzione geografica.

La parola "tsunami" deriva dalla lingua giapponese e significa "onda gigante nel porto". Gli tsunami si verificano sulla superficie dell'oceano a causa dell'eruzione di vulcani sottomarini o dei terremoti. Le masse d'acqua cominciano a oscillare e gradualmente cominciano a muoversi lentamente, ma trasportando un'enorme energia, che si diffonde dal centro in tutte le direzioni. Lunghezza d'onda, ad es. la distanza da una montagna d'acqua all'altra va dai 150 ai 600 km. Finché le onde sismiche si trovano in profondità, la loro altezza non supera il metro e sono completamente innocue. La mostruosa potenza di uno tsunami viene rilevata solo al largo della costa. Lì le onde rallentano, l'acqua sale ad altezze incredibili; Più la riva è ripida, più le onde sono alte. Come durante una forte bassa marea, l'acqua prima rotola via dalla riva, esponendo il fondo per chilometri interi. Poi ritorna di nuovo nel giro di pochi minuti. L'altezza delle onde può raggiungere i 60 metri e si precipitano a riva ad una velocità di 90 km/h, spazzando via tutto sul loro cammino.

Successivamente, la capacità di determinare con uguale precisione la localizzazione di terremoti di moderata intensità in qualsiasi zona della superficie terrestre aumentò notevolmente a seguito della creazione - su iniziativa degli Stati Uniti - di un complesso di misurazione chiamato World Standardized Rete sismografica (WWWSSN).

L'intensità di un terremoto sulla superficie terrestre si misura in punti. Il nostro Paese ha adottato la scala internazionale M8K-64 (scala Medvedev, Sponheuter, Karnik), secondo la quale i terremoti sono suddivisi in 12 punti a seconda della forza delle scosse sulla superficie terrestre. Convenzionalmente, possono essere suddivisi in deboli (1-4 punti), forti (5-8 punti) e più forti o distruttivi (8 punti e oltre).

Durante un terremoto di magnitudo 3, le vibrazioni vengono avvertite da poche persone e solo in ambienti chiusi; in 5 punti - gli oggetti sospesi oscillano e tutti nella stanza avvertono i tremori; a 6 punti: compaiono danni negli edifici; con un punteggio pari a 8 compaiono crepe nei muri degli edifici, crollano cornicioni e tubazioni; Un terremoto di magnitudo 10 è accompagnato dalla distruzione generale degli edifici e dallo sconvolgimento della superficie terrestre. A seconda della forza delle scosse, interi villaggi e città potranno essere distrutti.

1.2 Profondità delle sorgenti sismiche

Un terremoto è semplicemente uno scuotimento della terra. Le onde che provocano un terremoto sono chiamate onde sismiche; Proprio come le onde sonore emesse da un gong quando viene colpito, anche le onde sismiche vengono emesse da una fonte di energia situata da qualche parte negli strati superiori della Terra. Sebbene la sorgente dei terremoti naturali occupi un certo volume di roccia, spesso è conveniente definirla come il punto da cui si irradiano le onde sismiche. Questo punto è chiamato il fuoco del terremoto. Durante i terremoti naturali, ovviamente, si trova a una certa profondità sotto la superficie terrestre. Nei terremoti causati dall’uomo, come le esplosioni nucleari sotterranee, il fuoco è vicino alla superficie. Il punto sulla superficie terrestre situato direttamente sopra il fuoco del terremoto è chiamato epicentro del terremoto.

A che profondità si trovano gli ipocentri dei terremoti nel corpo terrestre? Una delle prime scoperte sorprendenti fatte dai sismologi è stata che, sebbene molti terremoti si concentrino a profondità basse, in alcune aree sono profondi centinaia di chilometri. Tali aree includono le Ande sudamericane, le isole di Tonga, Samoa, le Nuove Ebridi, il Mar del Giappone, l'Indonesia, le Antille nel Mar dei Caraibi; Tutte queste aree contengono fosse oceaniche profonde. In media, la frequenza dei terremoti qui diminuisce bruscamente a profondità superiori a 200 km, ma alcuni focolai raggiungono anche profondità di 700 km. I terremoti che si verificano a profondità comprese tra 70 e 300 km sono classificati in modo abbastanza arbitrario come intermedi, e quelli che si verificano a profondità ancora maggiori sono chiamati deep-focus. Terremoti intermedi e profondi si verificano anche lontano dalla regione del Pacifico: nell'Hindu Kush, in Romania, nel Mar Egeo e sotto il territorio della Spagna.

I tremori a fuoco superficiale sono quelli i cui fuochi si trovano direttamente sotto la superficie terrestre. Sono i terremoti superficiali che causano la maggiore distruzione e il loro contributo rappresenta 3/4 della quantità totale di energia rilasciata in tutto il mondo durante i terremoti. In California, ad esempio, tutti i terremoti finora conosciuti sono stati superficiali.

Nella maggior parte dei casi, dopo terremoti superficiali moderati o forti nella stessa area, si osservano numerosi terremoti di magnitudo minore nell'arco di diverse ore o addirittura diversi mesi. Si chiamano scosse di assestamento e il loro numero durante un terremoto davvero grande è talvolta estremamente elevato.

Alcuni terremoti sono preceduti da scosse preliminari provenienti dalla stessa area sorgente: scosse premonitrici; si presume che possano essere utilizzati per prevedere lo shock principale.

1.3 Tipi di terremoti

Non molto tempo fa, era opinione diffusa che le cause dei terremoti sarebbero state nascoste nell’oscurità dell’ignoto, poiché si verificano a profondità troppo lontane dalla sfera dell’osservazione umana.

Oggi possiamo spiegare la natura dei terremoti e la maggior parte delle loro proprietà visibili dal punto di vista della teoria fisica. Secondo visioni moderne, i terremoti riflettono il processo di costante trasformazione geologica del nostro pianeta. Consideriamo ora la teoria dell'origine dei terremoti, accettata ai nostri tempi, e come ci aiuta a comprenderne meglio la natura e persino a prevederli.

Il primo passo per accettare nuove visioni è riconoscere la stretta connessione tra le posizioni di quelle aree del globo che sono più soggette ai terremoti e le aree geologicamente nuove e attive della Terra. La maggior parte dei terremoti si verifica ai margini delle placche: quindi concludiamo che le stesse forze geologiche globali, o tettoniche, che creano montagne, valli rift, dorsali medio-oceaniche e fosse marine profonde sono le stesse forze che sono la causa principale dei grandi terremoti. La natura di queste forze globali non è attualmente del tutto chiara, ma non vi è dubbio che la loro comparsa sia dovuta alle disomogeneità della temperatura nel corpo della Terra - disomogeneità che derivano dalla perdita di calore per irraggiamento nello spazio circostante, da un lato da un lato, e dall'altro per l'apporto di calore derivante dal decadimento degli elementi radioattivi, contenuti nelle rocce.

È utile introdurre la classificazione dei terremoti in base al metodo della loro formazione. I terremoti tettonici sono i più comuni. Sorgono quando si verifica una rottura nelle rocce sotto l'influenza di determinate forze geologiche. I terremoti tettonici sono importanti significato scientifico per la conoscenza delle viscere della Terra e dell'enorme significato pratico Per società umana, poiché rappresentano il fenomeno naturale più pericoloso.

Tuttavia i terremoti si verificano anche per altri motivi. Un altro tipo di tremori accompagna le eruzioni vulcaniche. E ai nostri giorni, molte persone credono ancora che i terremoti siano principalmente associati a attività vulcanica. Questa idea risale agli antichi filosofi greci, che notarono la diffusa presenza di terremoti e vulcani in molte aree del Mediterraneo. Oggi distinguiamo anche i terremoti vulcanici - quelli che si verificano in combinazione con l'attività vulcanica, ma crediamo che sia le eruzioni vulcaniche che i terremoti siano il risultato di forze tettoniche che agiscono sulle rocce e non necessariamente si verificano insieme.

La terza categoria è formata dai terremoti da frana. Si tratta di piccoli terremoti che si verificano in zone dove sono presenti vuoti sotterranei e aperture di miniere. La causa immediata delle vibrazioni del terreno è il crollo del tetto di una miniera o di una grotta. Una variante frequentemente osservata di questo fenomeno sono i cosiddetti “rock bursts”. Si verificano quando le tensioni attorno all'apertura di una miniera causano la separazione improvvisa ed esplosiva di grandi masse di roccia dalla sua facciata, eccitando le onde sismiche. Sono stati osservati scoppi di rocce, ad esempio, in Canada; Sono particolarmente comuni in Sud Africa.

Di grande interesse è la varietà dei terremoti da frana che talvolta si verificano durante lo sviluppo di grandi frane. Ad esempio, una gigantesca frana sul fiume Mantaro in Perù il 25 aprile 1974 generò onde sismiche equivalenti a un terremoto moderato.

L'ultimo tipo di terremoti sono i terremoti esplosivi causati dall'uomo che si verificano durante esplosioni convenzionali o nucleari. Le esplosioni nucleari sotterranee effettuate negli ultimi decenni in numerosi siti di test in tutto il mondo hanno causato terremoti piuttosto significativi. Quando un ordigno nucleare esplode in un pozzo sotterraneo, vengono rilasciate enormi quantità di energia nucleare. In milionesimi di secondo, la pressione sale a valori migliaia di volte superiori alla pressione atmosferica e la temperatura in questo luogo aumenta di milioni di gradi. Le rocce circostanti evaporano, formando una cavità sferica di molti metri di diametro. La cavità cresce mentre la roccia bollente evapora dalla sua superficie e le rocce attorno alla cavità vengono penetrate da minuscole fessure sotto l'influenza dell'onda d'urto.

Al di fuori di questa zona fratturata, le cui dimensioni sono talvolta misurate in centinaia di metri, la compressione delle rocce porta alla nascita di onde sismiche che si propagano in tutte le direzioni. Quando la prima onda di compressione sismica raggiunge la superficie, il terreno si deforma verso l'alto e, se l'energia dell'onda è sufficientemente elevata, la superficie e il substrato roccioso possono essere espulsi nell'aria, formando un cratere. Se il buco è profondo, la superficie si fessura solo leggermente e la roccia si solleva momentaneamente, per poi ricadere sugli strati sottostanti.

Alcune esplosioni nucleari sotterranee furono così potenti che le onde sismiche risultanti viaggiarono attraverso l'interno della Terra e furono registrate in stazioni sismiche distanti con un'ampiezza equivalente alle onde dei terremoti di magnitudo 7 della scala Richter. In alcuni casi, queste onde hanno scosso edifici in città remote.

1.4 Segni di un terremoto imminente

Innanzitutto, i sismologi sono particolarmente interessati ai cambiamenti precursori nella velocità delle onde sismiche longitudinali, poiché le stazioni sismologiche sono appositamente progettate per segnare con precisione il momento di arrivo delle onde.

Il secondo parametro che può essere utilizzato per le previsioni sono le variazioni del livello della superficie terrestre, ad esempio la pendenza del suolo nelle zone sismiche.

Il terzo parametro è il rilascio del gas inerte radon nell'atmosfera lungo zone di faglie attive, soprattutto da pozzi profondi.

Il quarto parametro che attira molta attenzione è la conduttività elettrica delle rocce nella zona di preparazione al terremoto. Da esperimenti di laboratorio condotti su campioni di roccia, è noto che la resistenza elettrica della roccia satura d'acqua, come il granito, cambia drasticamente prima che la roccia inizi a rompersi sotto l'alta pressione.

Il quinto parametro sono le variazioni del livello di attività sismica. Su questo parametro ci sono più informazioni che sugli altri quattro, ma i risultati finora ottenuti non consentono di trarre conclusioni definitive. Si registrano forti cambiamenti nel normale contesto dell'attività sismica, solitamente un aumento della frequenza dei terremoti deboli.

Diamo un'occhiata a queste cinque fasi. Il primo stadio consiste nel lento accumulo di deformazioni elastiche dovute all'azione delle principali forze tettoniche. Durante questo periodo, tutti i parametri sismici sono caratterizzati da valori normali. Nella seconda fase si sviluppano delle crepe nelle rocce crostali delle zone di faglia, che portano ad un aumento generale di volume - alla dilatanza. Quando si aprono delle crepe, la velocità delle onde longitudinali che attraversano tale area di rigonfiamento diminuisce, la superficie si alza, viene rilasciato gas radon, la resistenza elettrica diminuisce e la frequenza dei micro-terremoti osservati in quest'area può cambiare. Nella terza fase, l'acqua si diffonde dalle rocce circostanti nei pori e nelle microfessure, creando condizioni di instabilità. Quando le fessure si riempiono d'acqua, la velocità delle onde P che attraversano l'area ricomincia ad aumentare, l'innalzamento della superficie del suolo si ferma, il rilascio di radon dalle nuove fessure si esaurisce e la resistenza elettrica continua a diminuire. La quarta fase corrisponde al momento del terremoto stesso, dopodiché inizia immediatamente la quinta fase, quando nella zona si verificano numerose scosse di assestamento.

Davide,
Studente del 10° anno, Scuola secondaria dell'Istituto scolastico municipale n. 26, Vladikavkaz, Ossezia del Nord-Alania

Terremoti e loro previsione

1. Introduzione

Oggetto di studio– processi geofisici che precedono e accompagnano i terremoti.

Compito– considerare le cause di un fenomeno naturale complesso, nonché i metodi per registrarlo e le prospettive di previsione al fine di creare attrezzature adeguate.

I terremoti sono una delle manifestazioni della vita geologica della Terra. Questo è il "polso" del nostro pianeta e per le persone è uno dei terribili disastri naturali. I sismografi rilevano più di 100.000 terremoti all’anno. Di questi, circa 100 possono essere classificati come distruttivi. Ecco alcune interessanti testimonianze storiche:

• 868 e 876, Bisanzio - terremoti della durata di 40 giorni;
• 29 marzo ore 10:00 – un forte terremoto in tutto il mondo;
• 1101, Kiev, Vladimir - “...le chiese resistettero a malapena e furono fatti molti danni. Cadute croci dalle chiese”;
• 1109, 2 febbraio, Novgorod - “...la terra era sotto shock”;
• 1117, 16 settembre Rus' di Kiev– forte terremoto;
• 1188, 15 settembre, Rus' - il terremoto “ha scosso la terra”;
• 1446, Mosca - “...quello stesso giorno d'autunno, 1° ottobre, alle 6 di quella notte, la città di Mosca tremò. Il Cremlino e le periferie sono scosse"; allo stesso modo nel 1471;
• 1525, Ungheria - “...case e chiese caddero al suolo”;
• 1595 Nizhny Novgorod- “...a mezzogiorno si fece un gran rumore, come se la terra tremasse, e la terra diventasse grigia... E la chiesa, e le celle, il recinto, i granai e il cortile delle stalle, tutti perirono, solo l'altare il pilastro è rimasto”;
• 1751, Finlandia - una serie di terremoti da ottobre a dicembre, alcuni accompagnati da rumore;
• 1771, Caucaso - “terremoto vicino al monte Beshtau... parte del monte Mashuk crollò”;
• 1785, 12–13 febbraio, Mozdok - il primo terremoto fu accompagnato da un ruggito sotterraneo, il secondo dal movimento dell'acqua nel Terek (terremoti furono avvertiti fino a Kizlyar);
• 1798, Perm, Ekaterinburg, Verkhoturye - l'8 maggio ci fu una forte pioggia, 2 giorni dopo ci fu un temporale, acquazzone e grandine, l'11 maggio la temperatura scese sotto lo zero, la notte del 12 maggio cadde la neve. Lo stesso giorno si udì il rumore sordo di un terremoto. Nello stesso tempo soffiava un forte vento, nevicava e faceva molto freddo;
• 1809, 26 febbraio, provincia di Vyatka - nella stessa Vyatka si verificarono due colpi tali che "tutte le case tremarono e crepitarono", ma non ci furono danni;
• 1814, Taganrog, Mar d'Azov - “Il 28 aprile, verso le 2 del pomeriggio, con tempo calmo, si udì improvvisamente un tuono in mare e poi, a una distanza di circa 400 metri dalla riva, Dall'acqua apparve una fiamma, circondata da nuvole di fumo e accompagnata da un ruggito incessante, simile a colpi di cannone. Enormi masse di terra e di pietre furono gettate via con forza fino alla sera, quando videro un isolotto che vomitava catrame di montagna attraverso molti buchi»;
• 1817, Penisola di Taman - “un nuovo tumulo apparve in mezzo al lago”;
• 1832, 17 marzo, Tiflis - il terremoto fu preceduto da un forte vento rafficato che durò tre giorni;
• 1841, Nizhny Tagil - si udirono tremori e rimbombi sotterranei, durante la notte il cielo fu illuminato da fiamme multicolori;
• 1851 28 luglio, provincia di Kutaisi - in seguito al terremoto, scoppia un forte temporale con pioggia caduta quasi tutta la notte;
• 1856, 1 febbraio, Gori - terremoto, e di notte ci fu un temporale;
• 9 febbraio 1873, Kola - alle 4 si udì una scossa sotterranea e si verificò un terremoto. “Le case tremavano e gli utensili cadevano”. Il tempo era calmo. All'improvviso, all'improvviso "si fece buio", poi apparve un'enorme palla viola scuro sul lato orientale del cielo, che poi scomparve a ovest. In quel momento si udì un colpo.
• Il 1883 è un'epoca eccezionale per i fenomeni sismici e vulcanici del nostro pianeta (353 terremoti).

2. L'emergere di condizioni per i terremoti

La crosta terrestre è la parte più superficiale della litosfera. La teoria delle placche litosferiche e della deriva dei continenti fu formulata all'inizio del XX secolo. Scienziato tedesco A. Wegener. Secondo la teoria, la crosta, insieme a parte del mantello superiore, è rotta da una complessa rete di profonde fessure, che dividono la litosfera in 7 grandi placche e decine di placche più piccole. Le placche giacciono su uno strato relativamente morbido e plastico del mantello, scorrendo lungo il quale le placche vicine possono avvicinarsi e divergere l'una rispetto all'altra.

La stragrande maggioranza dei terremoti (oltre l'85%) si verifica in condizioni di compressione e solo il 15% in condizioni di tensione. La subduzione della microplacca mobile dell'Asia Minore sotto quella più stabile della Scizia ad una velocità di circa 3,5 cm/anno porta al sollevamento dei sistemi montuosi del Caucaso fino ai giorni nostri. Un terremoto è un rilascio istantaneo di energia dovuto alla formazione di una rottura della roccia che avviene in un certo volume chiamato fuoco del terremoto. Possono verificarsi anche processi su scala più piccola, a seguito dei quali si osserva la cosiddetta rottura delle rocce, dovuta alla presenza di giacimenti minerari.

3. Dinamica del suolo. Rischio di risonanza per le strutture

Uno shock sismico provoca vibrazioni a bassa frequenza delle strutture. Poiché hanno una massa elevata, durante le vibrazioni si generano forze inerziali significative. Nel caso generale, una struttura come corpo libero ha sei gradi di libertà. Le sue vibrazioni sono influenzate dal terreno su cui poggia. Il compito più importante nel calcolo di un sistema oscillatorio struttura-fondazione è la previsione delle frequenze di risonanza e delle ampiezze di spostamento dei picchi. L'amplificazione risonante delle oscillazioni del pendolo è particolarmente pericolosa quando il baricentro di una struttura è significativamente spostato dal suo punto di supporto, tipico dei supporti di ponti, tubi e grattacieli.

L'effetto sismico è determinato da tre parametri: il livello di ampiezza, il periodo prevalente e la durata delle oscillazioni. Durante il terremoto della California del 27 giugno 1966, le accelerazioni massime sulla superficie raggiunsero 0,5 G, ma data la breve durata dell'impatto non si sono verificati danni significativi agli edifici. E un impatto di piccola ampiezza che dura per un tempo relativamente lungo può causare gravi danni. Il compito è complicato dagli effetti scarsamente prevedibili dell’amplificazione risonante delle vibrazioni sismiche da parte dei terreni sciolti in prossimità della superficie. A Città del Messico, situata a 300 km dall'epicentro del terremoto del 1985, in alcune parti della città l'amplificazione risonante delle oscillazioni con un periodo di circa 2 s ha raggiunto 75 volte. Ciò ha portato alla distruzione di edifici di 15-25 piani con periodi di risonanza ravvicinati. morirono 10.000 persone.

Molto spesso, i focolai dei terremoti sono concentrati in la crosta terrestre ad una profondità di 10-30 km. Di norma, la principale scossa sismica sotterranea è preceduta da scosse locali: scosse premonitrici. Vengono chiamati tremori sismici che si verificano dopo la scossa principale scosse di assestamento.

4. Previsione dei terremoti

Ci sono molti segnali di pericolo di terremoto. Vediamo quelli più significativi.

Sismico. Tipicamente, il tasso di accumulo dello stress non supera i 10 N/cm² all’anno, e maggiore è la magnitudo del terremoto e l’energia rilasciata, più lungo è l’intervallo tra forti terremoti. DI. Mushketov ha espresso l'idea che le aree di ripiegamento alpino (ad esempio il Caucaso) sono caratterizzate da una frequenza più elevata, ma da una minore intensità dei terremoti rispetto alle giovani aree montuose sorte sul sito delle piattaforme (ad esempio il Tien Shan).

Geofisico. Misurazioni accurate delle deformazioni e delle pendenze della superficie terrestre mediante deformatori indicano che la velocità di deformazione aumenta notevolmente prima di un terremoto. In Giappone, in media, i sensori di movimento della terra si trovano a una distanza di 25 km l'uno dall'altro. Si tratta di colonne in acciaio inox alte 4,5 m con sulla sommità un ricevitore del sistema di posizionamento satellitare. Ogni 30 s il ricevitore determina le coordinate della posizione del sensore con un errore di circa 2 mm. I telemetri laser vengono utilizzati anche per monitorare i movimenti della crosta terrestre. Satelliti radar InSAR Lavorando in coppia, ottengono mappe dei movimenti della superficie terrestre su vaste aree. Un'attrezzatura simile è stata consegnata alla ISS il 16 luglio 2008.

Qualsiasi cambiamento nello stato di stress-deformazione della crosta terrestre influisce resistenza elettrica rocce, nonché sui cambiamenti nel campo magnetico causati da minerali magnetici. Ciò implica l’esistenza di precursori elettromagnetici. Alla fine degli anni '60. XX secolo Il rettore del Politecnico di Tomsk A. Vorobyov ha espresso l'idea che sotto la Terra dovrebbero esserci campi elettromagnetici associati ai processi nelle viscere della Terra. Ad esempio, nei punti di contatto tra i blocchi si crea una forza di attrito che porta all'elettrificazione. Se i blocchi vicini "si attaccano insieme", l'attrito si ferma e i campi elettromagnetici scompaiono, ma si accumulano sollecitazioni meccaniche che vengono alleviate da un terremoto. Le statistiche mostrano che di solito un complesso di blocchi viene distrutto in 8-10 giorni. L'effetto “calma” è un segnale di un terremoto. Ma per migliorare la precisione delle previsioni sono necessarie le informazioni provenienti da una rete di stazioni di osservazione in una determinata area. Durante gli esperimenti, gli scienziati hanno scoperto due meccanismi di elettrificazione importanti durante la deformazione della crosta terrestre:

– Quando due dielettrici o semiconduttori entrano in contatto, avviene la diffusione dei portatori di carica e si crea una differenza di potenziale di contatto. E in presenza di liquido, si formano doppi strati elettrici nell'interfaccia solido-liquido. Quando questi contatti vengono interrotti si verificano vari effetti elettrici;

– all’interno dei dielettrici ionici (tale è la sostanza della crosta terrestre), dopo la distruzione si verifica un movimento di cariche (movimento di dislocazioni e crepe cariche) sotto l’influenza forze meccaniche, che equivale alle correnti locali. È chiamato processi meccanoelettrici(eurodeputato).

Si osservano cambiamenti nel potenziale elettrico atmosferico, nei campi elettrotellurici (Terra e ionosfera - rivestimento di un condensatore sferico) e nei campi geomagnetici, campi elettromagnetici pulsati naturali. È stato riscontrato che dopo la fine del disturbo dei campi elettromagnetici naturali e dei parametri ionosferici (o nella fase finale), possono verificarsi eventi sismici. Ma non esiste una correlazione completa, perché potrebbero esserci altre ragioni. Ad esempio, i parametri della ionosfera dipendono fortemente dall’influenza cosmica e dalle condizioni geomagnetiche. Il potenziale elettrico è influenzato dalle condizioni atmosferiche. Quando si effettuano previsioni, è necessario tenere conto della posizione delle fonti di disturbo nello spazio.

La MEP si verifica durante la deformazione e la distruzione della crosta terrestre nelle seguenti aree: fonte del terremoto; confini di blocchi e faglie; lo strato superficiale della crosta terrestre che subisce deformazioni durante la fase di preparazione ad un terremoto. (Gli strati sotterranei, grazie alla loro elevata conduttività elettrica, non causano la distorsione dei campi elettromagnetici naturali.) Pertanto, i deputati diventano sorgenti di radiazioni nella gamma radio. Influenzano i campi elettrotellurici e geomagnetici, nonché il potenziale elettrico atmosferico. Ma la più efficace sarà una fonte di corrente su larga scala (decine di chilometri), ottenuta lungo i confini degli isolati, dove molti deputati correranno in modo sincrono. Una tale sorgente pulsante funziona ad una frequenza di 10-1000 Hz ed è in grado di penetrare in alto nella ionosfera.

Esiste un'ipotesi di scienziati greci (gruppo di P. Varotsos) sull'effetto piezocristallino in alcune rocce che si verifica prima di un terremoto.

Riso. 2. Prima di un forte terremoto, la larghezza della guida d'onda terra-ionosfera cambia: la sua parete superiore (ionosfera) diminuisce: 1 – stazione trasmittente; 2 – fonte del terremoto; 3 – regione disturbata della ionosfera; 4 – ionosfera; 5 – stratosfera; 6 – raggio radio sonoro; 7 – stazione ricevente

Riso. 1. Campo elettrostatico nella ionosfera e campo di una sorgente sismica al suolo

Ionosferico. Per la prima volta, le osservazioni strumentali dei fenomeni elettromagnetici associati alla preparazione di un terremoto furono effettuate nel 1924 da B.A. Chernyavskij. Ha descritto il disturbo dell'elettricità atmosferica prima del terremoto di Jalal-Abad in Uzbekistan. Prima dei terremoti di magnitudo superiore a 5, diverse ore prima della scossa, sono stati talvolta registrati cambiamenti nell'intensità del campo elettrostatico verticale sulla superficie terrestre nella regione epicentrale da diverse decine a 1000 V/m. Vicino alla superficie terrestre il campo è verticale e ad altitudini ionosferiche gira parallelo alla terra. Si forma una zona con un raggio da decine a centinaia di chilometri (Fig. 1). Nella ionosfera, ad un'altitudine di 100-120 km prima di un terremoto, si può osservare un bagliore di gas atmosferico. Pertanto, la sorgente del terremoto influenza induttivamente la parte inferiore della ionosfera. Come risultato della ricerca, è stato stabilito che prima di un forte terremoto, la larghezza della guida d'onda terra-ionosfera cambia: la sua parete superiore (ionosfera) si abbassa (Fig. 2). L'informazione iniziale che il campo elettromagnetico nella guida d'onda aumenta o diminuisce è stata ottenuta registrando le scariche dei fulmini che hanno un ciclo giornaliero regolare. Cioè, un'area con una concentrazione maggiore o minore di particelle cariche si forma diverse ore prima di un terremoto. Il monitoraggio della parte inferiore della ionosfera, che costituisce la parete della guida d'onda, è stato effettuato mediante sondaggio inclinato con onde ad una frequenza di 10–15 kHz. La regione disturbata della ionosfera ha interrotto la normale propagazione delle onde radio. Pertanto, prima del terremoto in Uzbekistan del 10 settembre 1984, è stata registrata una distorsione della fase del segnale radio.

Riso. 3. Disturbi di fase del segnale radio 1,5 ore prima del terremoto in Romania ( M = 7,2)

G.T. Nestorov in Bulgaria il 4 marzo 1977, un'ora e mezza prima del terremoto in Romania ( M= 7.2) sbiadimento rilevato - rapide fluttuazioni e persino sbiadimento del segnale radio (Fig. 3). I calcoli della pericolosità sismica a breve termine, tenendo conto della variabilità dei parametri della guida d'onda terra-ionosfera, hanno mostrato che in un caso su cinque la previsione era falsa e non si sono verificati forti terremoti mancati. In generale, sono sempre stati segnalati rumori simili a temporali nei telefoni, odore di ozono durante i terremoti e casi di elettricità che ha colpito persone e animali.

Conclusioni. Prima di un terremoto, nella crosta terrestre compaiono stress meccanici ed elettrici. Un'area di ionizzazione aggiuntiva può creare emissioni radio secondarie a banda larga ed effetti luminosi, nonché distorcere la propagazione delle onde radio nelle onde ultra-lunghe e lunghe. gamme d'onda. Una sorgente pulsante al suolo può provocare una risonanza del circuito oscillatorio Terra-ionosfera (ν res ~ 10 2 Hz). Ciò causerà un'ondata di corrente elettrica alternata nella ionosfera, il suo ulteriore riscaldamento e ionizzazione. Di conseguenza, potrebbero apparire nuove sorgenti di onde radio. Un segno più affidabile di un forte terremoto non è un disturbo nella bassa ionosfera, ma un aumento della frequenza di questi disturbi. L'area dei disturbi ionosferici può spostarsi di 500°. 1000 km, cioè l'ambiente “seleziona” il luogo più debole per un forte terremoto.Per aumentare l'attendibilità della previsione è necessario tenere conto della saturazione energetica dell'ambiente montano (energia potenziale causata dalle deformazioni elastiche). Inoltre, alcuni dei suoi effetti potrebbero essere maggiori livelli alti la stessa ionosfera.

Di conseguenza, gli scienziati hanno proposto modelli che collegano lo sviluppo di anomalie nella ionosfera con le emissioni di radon, i cambiamenti di tensione campo elettrico nell'atmosfera, disturbo della ionosfera dovuto a vibrazioni elastiche a bassa frequenza che si verificano durante la preparazione di un terremoto. È vero, le modifiche elencate sono troppo piccole e non evidenti sullo sfondo del "rumore". Sfortunatamente, vengono rilevati solo statisticamente, poiché rappresentano cambiamenti nelle caratteristiche statistiche medie della ionosfera in determinati periodi di tempo durante la preparazione di un terremoto o durante lo stesso.

Sensibilità degli animali(precursori elettromagnetici, infrasuoni). Ha la più grande sensibilità negli organismi viventi sistema nervoso. Per il movimento del sangue, le sue proprietà elettromagnetiche sono essenziali. Nel corpo le cariche (elettroni, ioni) si muovono continuamente in modo ordinato, determinando i processi vitali delle cellule. Inoltre, ci sono organi che percepiscono specificamente la carta geomagnetica dell'area, necessaria per l'orientamento. Tutto questo insieme rende possibile percepire i cambiamenti nei campi elettromagnetici e geomagnetici nell'ambiente.

Gli scienziati hanno scoperto che il meccanismo di orientamento degli uccelli e di alcuni animali si basa su un delicato equilibrio complesso reazioni chimiche, la cui corrente cambia sotto l'influenza di un campo magnetico, sebbene sia molto debole, circa 50 μT. In generale, non è chiaro cosa colpisca esattamente gli animali, poiché sia ​​gli animali terrestri (cani, cavalli, elefanti, ecc.) che i pesci (nel mare e negli acquari - pesce gatto nano giapponese, ecc.) prevedono il pericolo. I pesci gatto sono indicatori affidabili degli tsunami derivanti da terremoti sottomarini. In questi pesci (così come nelle carpe, nelle razze del Mare di Barents, nelle trote e nei gamberi), è stata rilevata un'elettrosensibilità massima nell'intervallo 7-8 Hz. (Gli esseri umani hanno un ritmo alfa nel cervello, ma a quanto pare abbiamo perso la capacità di anticipare.)

Idrodinamico. La compressione delle rocce aumenta il livello delle acque sotterranee e, di conseguenza, il livello dell'acqua nei pozzi e nei pozzi. Il periodo dei geyser potrebbe cambiare.

Geochimico. I livelli di radon cambiano. 15-20 ore prima dello scoppio di una roccia (nelle miniere) nella zona di compressione, il livello di questo gas diminuisce. Ma aumenta di 8-9 volte nella zona lontana, dove si verifica lo stiramento. Una rottura di rocce avviene dopo che è stata superata la concentrazione massima di radon. Di norma vengono studiate le concentrazioni di radon disciolto nelle acque sotterranee dai pozzi fluenti. I cambiamenti si avvertono 3-4 mesi prima di un evento sismico e si manifestano in modo particolarmente chiaro 1-2 settimane.

La permeabilità di un ammasso roccioso e la presenza di pori e fessure associati dipendono in modo significativo dal suo stato tenso-deformativo. I cambiamenti dinamici nella concentrazione di radon nello strato di suolo vicino alla superficie riflettono questa condizione.

Il radon è radioattivo ed è un prodotto del decadimento alfa del radio. Questi elementi chimici fanno parte della famiglia radioattiva dell'uranio-238. Il radon è un indicatore ottimale per vari studi geologici. La sua concentrazione in una catena montuosa è solitamente costante, perché, sebbene alcuni atomi entrino nell'aria e altri decadano con un tempo di dimezzamento di 3.825 giorni, questa perdita è costantemente compensata da una nuova fornitura, che dipende dalla concentrazione di uranio. e, di conseguenza, il radio in una data catena montuosa. Getti di gas, compreso il radon, possono fuoriuscire da profondità fino a 200 m. Non ci sono problemi con la registrazione del radon a causa della sua radioattività: viene registrato in modo affidabile anche a piccole dosi (30-50 decadimenti in 1 m 3 in 1 s, ovvero 30– 50 Bq/m3, che corrisponde ad una concentrazione del 10-16% nella miscela di gas). Per attuare la previsione è necessario realizzare un sistema di monitoraggio dell'intera area sismogenetica. In questo caso, la distanza tra le stazioni non dovrebbe essere superiore a 25 km e l’accumulo dei dati dovrebbe essere effettuato in non più di 24 ore.Inoltre, le particelle cariche emesse dal radon radioattivo ionizzano le molecole dell’aria, generando centri di condensazione, e contribuiscono a la formazione di nebbia.

A volte le zone di faglie geologiche attive si rivelano come accumuli lineari di nuvole se osservate da un aereo o dallo spazio. Finora, però, le previsioni basate sulle mappe della nuvolosità non hanno avuto successo.

Diffusione dei gas leggeri dall'interno della Terra e lo stato delle strutture risultanti consentono di prevedere la possibilità di un forte terremoto con una precisione di un giorno, ma su un'ampia area.

Influenza posizione relativa Luna e Sole, perché i flussi e i riflussi si verificano anche nella crosta terrestre.

Conclusione

Nel dibattito sulla possibilità fondamentale di prevedere i terremoti, nessun modello ha ancora ottenuto una vittoria ragionata e inequivocabile. Da ciò dipendono gli scenari di catastrofi che crescono nelle profondità della Terra elevato numero fattori per cui un’analisi completa è sempre difficile. Pertanto, la situazione è peggiore con le previsioni a breve termine (giorni, ore), e l’affidabilità delle previsioni a lungo termine (decine di anni) e medio termine (anni, mesi) è 0,7-0,8, nonostante un monitoraggio completo (non solo registrazione delle fluttuazioni della superficie terrestre, ma anche misure del livello, della temperatura e della composizione chimica dell'acqua nei pozzi, della velocità di movimento della superficie terrestre, delle anomalie dei campi gravitazionali e geomagnetici, del monitoraggio dei fenomeni atmosferici, ionosferici e geoelettrici), ha Non è stato ancora possibile ottenere una previsione efficace ed economicamente giustificata dei terremoti, in cui le perdite evitate supererebbero i danni derivanti dai falsi allarmi.

Anche la tettonica isostatica gioca un ruolo importante, quando durante la distruzione delle montagne (sole, vento e acqua), la sostanza ammorbidita dell'astenosfera viene “risucchiata” per ripristinare l'equilibrio. Trascinate dai flussi di questa sostanza, le placche litosferiche galleggianti, avvicinandosi alle montagne da diversi lati, creano una compressione orizzontale. Un esempio di isostatica è il sollevamento delle creste del Caucaso e la subsidenza della zona Indolo-Kuban.

Nella crosta terrestre sono presenti direzioni (canali) per la propagazione delle onde sismiche. Inoltre, potrebbero verificarsi terremoti provocati dall’uomo innescati da scavi su larga scala e terremoti distanti, nonché esplosioni. Per separare le influenze non sismiche e isolare l'influenza delle fonti di disturbo (negli strati superficiali della crosta terrestre, nell'atmosfera, nella ionosfera), sono necessari complessi studi sismologici, deformativi ed elettromagnetici. In questo caso, puoi scommettere molto sui precursori elettromagnetici dei terremoti, poiché portano informazioni importanti sullo sviluppo del processo: la transizione dell'ambiente da uno stato stabile a uno instabile, seguito da un terremoto.

Le nuove tecnologie satellitari consentono di monitorare le deformazioni della superficie terrestre, i cambiamenti nella temperatura del suolo durante le emissioni di fluidi profondi e i cambiamenti nelle proprietà della ionosfera associati alla preparazione e all'attuazione di forti terremoti.

Le perforazioni effettuate nel periodo 2004-2006 possono essere considerate una svolta nella ricerca sui terremoti. pozzo profondo nella faglia di San Andreas (USA) e l'installazione di un osservatorio al suo interno, progettato per 20 anni di funzionamento. Misurerà attività sismica, pressione, temperatura e deformazione delle acque sotterranee direttamente nella zona dei microterremoti di faglia. La teoria fisica del processo sismico stesso è ancora in fase di formazione. Ora c'è una transizione verso un modello di previsione probabilistico.

Lo studio di vari precursori ha portato alle seguenti conclusioni:

– il tempo di comparsa del precursore dipende dalla magnitudo (energia) del futuro terremoto e aumenta anche con il suo aumento;

– anche il raggio dell’area in cui compaiono i precursori aumenta con l’aumentare della grandezza;

– l’ampiezza dei precursori decade gradualmente con la distanza dall’epicentro del futuro terremoto.

Quando si prevede un terremoto si distinguono tre parametri: le coordinate dell'epicentro, il tempo e la magnitudo (energia). Di conseguenza, gli errori in queste quantità dovrebbero essere mostrati. L'efficacia dei precursori varia. In particolare, quelli geochimici (concentrazione dei gas nelle acque sotterranee) e idrodinamici (temperatura e livello delle acque sotterranee) sono considerati estremamente instabili perché non sempre corrispondono alle caratteristiche dei precursori sopra menzionate. Pertanto, la ricerca di nuovi precursori non si ferma.

358.214 epicentri di terremoti avvenuti nel periodo 1963-1998. Si può vedere che delineano chiaramente i confini delle placche tettoniche (Magnitudo del terremoto // Wikipedia - l'enciclopedia libera. [risorsa elettronica]. URL: http://ru.wikipedia.org)

La magnitudo di un terremoto è un valore che caratterizza l'energia rilasciata sotto forma di onde sismiche. La scala di magnitudo originale fu proposta dal sismologo americano Charles Richter nel 1935, quindi nella vita di tutti i giorni il valore della magnitudo viene erroneamente chiamato scala Richter. Secondo Richter, la forza di un terremoto (al suo epicentro) M.L stimato come logaritmo decimale dello spostamento UN(in micrometri) l'ago di un sismografo Wood-Anderson standard situato a una distanza non superiore a 600 km dall'epicentro: M.L= registro UN + F, Dove F– funzione di correzione, calcolata dalla tabella e in funzione della distanza dall'epicentro. L'energia di un terremoto è approssimativamente proporzionale a UN 3/2, cioè un aumento di magnitudo di 1,0 corrisponde ad un aumento dell'ampiezza delle oscillazioni di 10 volte e ad un aumento dell'energia di circa 32 volte. La grandezza è una grandezza adimensionale e non si esprime in punti. È corretto dire: “terremoto di magnitudo 6,0” (e non “terremoto di magnitudo 6”) oppure: “terremoto di magnitudo 5 della scala Richter”, e non “terremoto di magnitudo 6 della scala Richter” (ibid. )

Il 13 gennaio 2010 si sono verificati ad Haiti una serie di terremoti, il più forte dei quali ha raggiunto la magnitudo 7 della scala Richter. (Si noti che lo stesso Richter, a causa della “debolezza” dei suoi strumenti, potrebbe registrare una magnitudo massima di 6,8.) Come ha osservato Vladimir Kosobokov, ricercatore capo presso l’Istituto internazionale di previsione dei terremoti e di geofisica matematica dell’Accademia russa delle scienze, la situazione è nata a causa di un “conflitto” tra la placca litosferica dei Caraibi e quella del Nord America. La fonte del terremoto si trovava ad una profondità di soli 10 km a sud-ovest dell'isola. Qui la struttura tettonica caraibica scivola lateralmente sulla placca nordamericana. E lo scivolone è avvenuto proprio sotto la città di Port-au-Prince. Dopo la scossa principale sono state osservate oltre 80 scosse di assestamento (URL: http://www.izvestia.ru).

Gli esperti, sulla base delle osservazioni dallo spazio, parlano della possibilità di un nuovo terremoto nella zona delle isole mar dei Caraibi. Le immagini spaziali mostrano che la placca caraibica si sta muovendo lentamente verso est ad una velocità di circa 2 cm all'anno e si sta insinuando sempre più sulla placca atlantica. Questo movimento crea un'energia enorme. Metà di questa energia è esplosa ad Haiti e l'altra metà attende il suo turno. Gli scienziati temono che, se scoppiasse attraverso una faglia sottomarina, il terremoto potrebbe causare uno tsunami catastrofico. La “zona rossa” russa delle minacce sismiche comprende l’Estremo Oriente, la regione del Baikal, Altai e Daghestan. Le Isole Curili sono di grande preoccupazione per i sismologi. Tuttavia, secondo le previsioni degli scienziati, nei prossimi sei mesi non dovrebbero verificarsi terremoti catastrofici (URL: http://www.internovosti.ru). – Ed.

Letteratura

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David Tuchashviliè impegnata attività di ricerca dalla 7a elementare. Vincitore permanente dei concorsi repubblicani “Step into the Future” e “Step into Science”. Titolare del diploma Competizioni tutte russe“Tesoro Nazionale della Russia” nel 2008 e nel 2009. All’Esposizione tutta russa della creatività scientifica e tecnica della gioventù (Centro espositivo tutto russo, Mosca) nel 2009 ha ricevuto la medaglia “Per il successo nella creatività scientifica e tecnica”. Il suo lavoro è stato citato nella recensione della rivista Radio n. 8/2009. Al concorso internazionale “Kolmogorov Readings” nel 2009 si è classificato terzo. È stato tra i candidati al Premio nell'ambito del progetto nazionale. Ha pubblicazioni (scienza, letteratura). Disegna: si occupa della grafica. Ama la geografia. Partecipante al Breakthrough Winners Forum (Mosca, 2009).

Nella foto: David al suo stand “Earthquakes” presso l'All-Union Exhibition Center (Mosca, NTTM, giugno 2009). Ha presentato un modello del suo dispositivo in grado di registrare vibrazioni e registrare manifestazioni di precursori elettromagnetici dei terremoti. Per aumentare l'affidabilità delle previsioni, sta esplorando la possibilità di un'elaborazione complessa di segnali provenienti da sensori di vibrazioni, campi magnetici, ecc.

David Tuchashvili ora frequenta l'undicesimo grado, ma ha iniziato a lavorare su questo argomento insieme a Valery Dryaev nel settimo (Radchenko T.I. Progetti studenteschi // Fisica-PS. 2007. N. 4.). Ne pubblichiamo un frammento collaborazione. – Ed.

Alcuni forti terremoti sono preceduti da shock più deboli, chiamati afterstock. È stata stabilita la sequenza di eventi che hanno preceduto diversi forti terremoti in Nuova Zelanda e California. Innanzitutto, c’è una serie di terremoti strettamente raggruppati di magnitudo approssimativamente uguale, chiamata “pre-sciame”. Segue un periodo chiamato "pre-pausa", durante il quale

che non si osserva da nessuna parte nelle vicinanze di terremoti sismici. Segue un “terremoto principale”, la cui intensità dipende dalla dimensione dello sciame sismico e dalla durata della pausa. Si presume che lo sciame sia causato dall'apertura di crepe. La possibilità di prevedere i terremoti sulla base di queste idee è ovvia, ma ci sono alcune difficoltà nell'identificare gli sciami preliminari da altri gruppi sismici di natura simile, e in questo campo non sono stati ottenuti successi indiscutibili. La posizione e il numero dei terremoti di varia magnitudo possono fungere da indicatore importante di un imminente grande terremoto. In Giappone la ricerca su questo fenomeno è riconosciuta come affidabile, ma questo metodo non sarà mai affidabile al 100%, perché molti terremoti catastrofici si sono verificati senza scosse preliminari.

È noto che le sorgenti dei terremoti non rimangono nello stesso luogo, ma si spostano all’interno della zona sismica. Conoscendo la direzione di questo movimento e la sua velocità, si potrebbe prevedere un futuro terremoto. Sfortunatamente, questo tipo di movimento dei fuochi non avviene in modo uniforme. In Giappone, il tasso di migrazione dei focolai è pari a 100 km all'anno. Nella zona di Matsushiro in Giappone sono stati registrati molti terremoti deboli, fino a 8.000 al giorno. Dopo alcuni anni, si scoprì che i fuochi si stavano avvicinando alla superficie e si stavano spostando verso sud. È stata calcolata la probabile ubicazione della fonte del prossimo terremoto ed è stato perforato un pozzo direttamente lì. I tremori cessarono.

Osservare il comportamento insolito degli animali prima di un terremoto è considerato molto importante, anche se alcuni esperti sostengono che si tratti di un incidente. Nel rispondere alla domanda su cosa percepiscono gli animali, gli scienziati non sono giunti ad un accordo. Si presentano diverse possibilità: forse con l'aiuto degli organi uditivi gli animali sentono i rumori sotterranei o captano segnali ultrasonici prima dei tremori, oppure il corpo degli animali reagisce a piccoli cambiamenti della pressione barometrica o a deboli variazioni del campo magnetico. Forse gli animali percepiscono deboli onde longitudinali, mentre gli esseri umani percepiscono solo quelle trasversali.

Il livello delle acque sotterranee spesso si alza o si abbassa prima dei terremoti, apparentemente a causa dello stato di stress delle rocce. I terremoti possono influenzare i livelli dell’acqua. L'acqua nei pozzi può vibrare al passaggio delle onde sismiche, anche se il pozzo si trova lontano dall'epicentro. Il livello dell'acqua nei pozzi situati vicino all'epicentro spesso subisce cambiamenti stabili: in alcuni pozzi diventa più alto, in altri diventa più basso.

5. Difficoltà di previsione

Il problema della previsione dei terremoti attira attualmente sia gli scienziati che il pubblico come uno dei più seri e allo stesso tempo molto rilevanti. Le opinioni dei ricercatori sulle possibilità e sui modi per risolvere il problema sono tutt’altro che chiare.

La base fondamentale per risolvere il problema della previsione dei terremoti è il fatto fondamentale, stabilito solo negli ultimi 30 anni, che le proprietà fisiche (meccaniche ed elettriche, principalmente) delle rocce cambiano prima di un terremoto. Si verificano anomalie di vari tipi di campi geofisici: campi sismici, elastici di velocità delle onde, elettrici, magnetici, anomalie nei pendii e deformazioni superficiali, condizioni idrogeologiche e gas-chimiche, ecc. In sostanza, questo è ciò su cui si basa la manifestazione della maggior parte dei messaggeri. In totale si conoscono ormai oltre 300 precursori, 10-15 dei quali sono stati ben studiati.

Una previsione del terremoto può essere considerata completa e praticamente significativa se si prevedono in anticipo tre elementi di un evento futuro: luogo, intensità (magnitudo) e momento della scossa. Una carta di zonizzazione sismica, anche la più affidabile, fornisce nella migliore delle ipotesi informazioni sulla possibile intensità massima dei terremoti e sulla frequenza media della loro ricorrenza in una determinata zona. Contiene gli elementi necessari della previsione, ma non è in grado di fornire la previsione stessa, poiché non parla di eventi specifici attesi. Manca l’elemento più importante della previsione: prevedere il momento in cui si verificherà un evento.

Le difficoltà nel prevedere i tempi di un terremoto sono enormi. E anche prevedere la posizione e l’intensità delle future tempeste sotterranee è lungi dall’essere un problema risolto. Le possibilità fondamentali e i metodi specifici per prevedere i terremoti in qualsiasi parte di una regione sismicamente pericolosa con una data precisione di posizione e intensità in un dato periodo di tempo non sono ancora stati sviluppati. Pertanto, per molto tempo, il seguente schema apparentemente sarà ideale: all'interno della regione sismogenetica viene identificata una certa area abbastanza ampia, dove ci si può aspettare un evento sismico maggiore entro diversi anni o decenni. Attraverso la ricerca precedente, l'area dell'evento atteso viene ridotta, viene chiarita la possibile forza dello shock o le sue caratteristiche energetiche - magnitudo e periodo di tempo pericoloso. Nella fase successiva di sviluppo, viene determinata la posizione dello shock imminente , e il tempo di attesa per l'evento si riduce a diversi giorni e ore. In sostanza, lo schema prevede tre fasi successive di previsione: a lungo termine, a medio termine e a breve termine.

Conclusione

Resta però il problema di “cosa fare con le previsioni”. Alcuni sismologi considererebbero adempiuto il loro dovere telegrafando il loro avvertimento al Primo Ministro, altri stanno cercando di coinvolgere gli scienziati sociali nell'esplorazione della questione di quale sarà la più probabile reazione pubblica all'avvertimento. Difficilmente il cittadino medio sarà contento di sapere che il consiglio comunale lo invita a guardare un film all'aperto nella piazza della città, se sa che con ogni probabilità la sua casa verrà distrutta entro un'ora o due.

Non c'è dubbio che i problemi sociali ed economici che sorgeranno a seguito dell'avvertimento saranno molto gravi, ma ciò che accadrà effettivamente in misura maggiore dipende dal contenuto dell'avvertimento. Allo stato attuale, sembra probabile che i sismologi inizialmente emettano allarmi tempestivi, forse con diversi anni di anticipo, per poi perfezionare gradualmente il tempo, il luogo e la possibile magnitudo del terremoto atteso man mano che si avvicina. Dopotutto, vale la pena dare un avvertimento e i premi assicurativi, così come i prezzi degli immobili, cambieranno drasticamente, la migrazione della popolazione potrebbe iniziare, i nuovi progetti di costruzione verranno congelati e inizierà la disoccupazione tra i lavoratori impegnati nelle riparazioni e nella verniciatura degli edifici . D’altro canto, potrebbe esserci un aumento della domanda di attrezzature da campo, attrezzature antincendio e beni di prima necessità, seguito da carenze e prezzi più alti.

Meccanismo di accadimento

Qualsiasi terremoto è un rilascio istantaneo di energia dovuto alla formazione di una rottura rocciosa che avviene in un certo volume chiamato fuoco del terremoto, i cui confini non possono essere definiti in modo sufficientemente rigoroso e dipendono dalla struttura e dallo stato tenso-deformativo delle rocce in una determinata posizione. La deformazione che avviene bruscamente emette onde elastiche. Il volume delle rocce deformate gioca un ruolo importante nel determinare la forza dello shock sismico e l'energia rilasciata.

Grandi spazi della crosta terrestre o del mantello superiore, in cui si verificano rotture e deformazioni tettoniche anelastiche, danno origine a forti terremoti: minore è il volume della sorgente, più deboli sono le scosse sismiche. L'ipocentro, o fuoco, di un terremoto è il centro condizionale della sorgente in profondità. La sua profondità di solito non supera i 100 km, ma a volte raggiunge i 700 chilometri. E l'epicentro è la proiezione dell'ipocentro sulla superficie della Terra. La zona di forti vibrazioni e significativa distruzione della superficie durante un terremoto è chiamata regione pleistoseista (Fig. 1.2.1.)

Riso. 1.2.1.

In base alla profondità dei loro ipocentri, i terremoti si dividono in tre tipologie:

1) messa a fuoco fine (0-70 km),

2) centro focale (70-300 km),

3) messa a fuoco profonda (300-700 km).

Molto spesso, i focolai dei terremoti sono concentrati nella crosta terrestre a una profondità di 10-30 chilometri. Di norma, la principale scossa sismica sotterranea è preceduta da scosse locali: scosse premonitrici. I tremori sismici che si verificano dopo la scossa principale sono chiamati scosse di assestamento e, verificandosi in un periodo di tempo considerevole, contribuiscono al rilascio di stress nella sorgente e alla comparsa di nuove rotture nello spessore delle rocce che circondano la sorgente.

Riso. 1.2.2 Tipi di onde sismiche: a - longitudinale P; b - S trasversale; c - Amore superficiale; d - superficie Rayleigh R. La freccia rossa mostra la direzione di propagazione delle onde

Le onde sismiche derivanti dai terremoti si propagano in tutte le direzioni dalla sorgente ad una velocità fino a 8 chilometri al secondo.

Esistono quattro tipi di onde sismiche: P (longitudinale) e S (trasversale) passano sottoterra, le onde Love (L) e Rayleigh (R) passano lungo la superficie (Fig. 1.2.2.). Tutti i tipi di onde sismiche viaggiano molto rapidamente . Le onde P, che scuotono la terra su e giù, sono le più veloci e si muovono a una velocità di 5 chilometri al secondo. Le onde S, oscillazioni da un lato all'altro, hanno una velocità solo leggermente inferiore a quelle longitudinali. Le onde superficiali sono più lente, tuttavia, sono quelle che provocano la distruzione quando l'impatto colpisce la città. Nella roccia solida, queste onde viaggiano così velocemente che non possono essere viste a occhio nudo. Tuttavia, le onde di Love e di Rayleigh sono in grado di trasformare i depositi sciolti (in aree vulnerabili, ad esempio, in luoghi in cui viene aggiunto terreno) in fluidi, in modo che si possano vedere le onde che li attraversano, come se attraversassero il mare. Le onde superficiali possono far crollare le case. Sia nel terremoto di Kobe (Giappone) del 1995 che in quello di San Francisco del 1989, gli edifici costruiti su terreni di riempimento hanno subito i danni più gravi.

La sorgente di un terremoto è caratterizzata dall'intensità dell'effetto sismico, espresso in punti e magnitudo. In Russia viene utilizzata la scala di intensità Medvedev-Sponheuer-Karnik a 12 punti. Secondo questa scala viene adottata la seguente gradazione dell’intensità del terremoto (1.2.1.)

Tavolo 1.2.1. Scala di intensità a 12 punti

A volte la fonte di un terremoto può trovarsi vicino alla superficie della Terra. In questi casi, se il terremoto è forte, ponti, strade, case e altre strutture vengono strappate e distrutte.

Ci sono segnalazioni di morti. È stata emessa un'allerta tsunami per gran parte della regione del Pacifico. È possibile evitare vittime umane in tali disastri naturali? Il capo del laboratorio tsunami dell'Istituto di oceanologia dell'Accademia russa delle scienze risponde alle domande di Radio Liberty. P.P.Shirshova:

– L’attuale tsunami è forse uno dei più forti avvenuti nell’Oceano Pacifico negli ultimi 30-40 anni. In Giappone, l'onda ha raggiunto i 10 metri: questo è ciò che è noto per certo. Ma forse c'era di più. La popolazione è stata evacuata nelle Isole Curili, sono state evacuate più di 11mila persone.

– Esistono modi per ridurre al minimo le conseguenze di un simile disastro naturale?

- SÌ. Poco prima dello tsunami di oggi, un paio di mesi fa, è stata installata una stazione sottomarina da qualche parte di fronte all'isola di Iturup. E ora ha funzionato, sto guardando queste registrazioni proprio adesso. Sulla base di questi e di altri documenti americani, il Sakhalin Tsunami Service è stato in grado di sviluppare rapidamente una previsione dello tsunami e la popolazione è stata evacuata in tempo. In Giappone, ovviamente, questo è più difficile da fare, perché il tempo di percorrenza delle onde è molto breve. Per gli abitanti di Honshu, ovviamente, tutto è più tragico.

– Con quale velocità si avvicina solitamente uno tsunami?

– In mare aperto si muove ad alta velocità – circa 800 km/h, cioè alla velocità di un aereo. Penso che ci sarà distruzione. Spero davvero che le navi abbiano lasciato i porti in tempo e siano uscite in mare aperto... Prima di tutto, dovresti aver paura per Shikotan, Yuzhno-Kurilsk, Kunashir. In generale, il pericolo principale riguarda soprattutto le strutture portuali e le navi.

– In che misura la costa giapponese è preparata a questo tipo di disastro naturale? Dopotutto, il Giappone è famoso per la sua alta tecnologia e l'industria altamente sviluppata... Il servizio sismografico è ovviamente molto ben radicato in questo paese?

– I giapponesi sono davvero ben preparati. Ma quando parliamo di un tempo di percorrenza dell'onda così breve - solo 5-10 minuti... Durante questo periodo, nessun servizio è in grado di portare le persone lontano. È praticamente impossibile. Di solito concediamo 15-20 minuti per l'evacuazione della popolazione. Tali standard esistono, ma non è sempre possibile rispettarli.

– Quanto è probabile una recidiva di tremori?

– Naturalmente le scosse si ripeteranno in questa zona per almeno altri sei mesi e anche un anno. Se raggiungeranno una forza tale da provocare tali ondate e distruzione è un’altra questione. In linea di principio, le scosse dovrebbero indebolirsi, estinguersi, se si verifica una forte faglia. In Giappone si è verificata una faglia, che continua a muoversi per qualche tempo.

A proposito, l’attuale terremoto e tsunami sono caratterizzati da un evento non molto frequente come una scossa premonitrice (una scossa sismica che precede la scossa sismica principale di un terremoto. – RS). Secondo me, il 9 marzo, nella stessa zona si sono registrati un lieve terremoto e uno tsunami molto piccolo, circa mezzo metro.

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