Землетрясения вызывают разрушения зданий, пожары, оползни, наводнения, изменяют течение рек и образуют новые озера. Под водой землетрясения случаются так же часто, как и на суше. Большинство из них приносят мало вреда, некоторые же порождают огромные волны прилива, называемые цунами. Цунами – это ряд волн, мчащихся через океан. Если волна достигает земли, скорость ее бега замедляется, и она вырастает, обрушиваясь затем на побережье. Последствия цунами, как правило, разрушительны. В 1946 году волна цунами, обрушившаяся на Гавайи, убила 173 человека, а за один только день 1 сентября 1923 года в Японии погибло 150 000 человек. В 2004 году цунами на побережье Индийского океана погубило почти 230 000 жителей стран Индии, Шри-Ланка, Индонезии и Таиланда.
Если бы земная кора не была достаточно твердой, она бы сотрясалась и постоянно поднималась и опускалась. Но в некоторых местах земной коры породы не сильно прижаты друг к другу – здесь и происходит разлом. По линии разлома одна горная масса трется о другую с очень большой силой. Энергия этого трения переходит в колебания в самих горных породах – и происходит землетрясение.
Есть два способа описать землетрясение с точки зрения его размеров. Во-первых, учитывается, какова сила землетрясения, во-вторых, определяется какой ущерб оно принесло. Поскольку потеря человеческих жизней и разрушения беспокоят людей больше, чем технические измерения, то среди самых больших землетрясений люди помнят именно те, в которых погибло больше людей.
Одно из самых известных землетрясений в Европе было в Лиссабоне, в Португалии, в 1755 году. Город был разрушен, погибло 30 000 человек. В 1908 году в Калабрии и на Сицилии в результате землетрясения погибло около 75 000 человек. В 1915 году в Италии пострадали сотни городов и деревень, 30 000 человек погибли.
В 1988 году в Армении произошло страшное землетрясение, унесшее жизни 25 000 человек и за 30 секунд уничтожившее город Спитак.
Два больших землетрясения, принесших громадный ущерб, произошли в Токио (Япония) и в провинции Кансю в Китае. Токийское землетрясение 1923 года унесло жизни более чем 100 000 человек, кроме Токио, пострадал и город Иокогама. Китайское землетрясение охватило территорию площадью более 480 квадратных километров и унесло жизни более 20 000 человек.
Однако землетрясение может быть сильным, но небольшим по разрушениям. Например, значительное землетрясение было зарегистрировано в США, но едва ли многие люди о нем знают. Оно произошло рядом с городом Нью-Мадрид (в штат Миссури) в 1811 и 1812 годах. Ощущались 1874 отдельных подземных толчка, а некоторые из них были зарегистрированы на расстоянии 640 километров от эпицентра. Но эта территория была слабо населена, и поэтому ущерб был незначителен.
Землетрясения постоянно сотрясают нашу Землю. К счастью, лишь немногие из них имеют катастрофические последствия. Большинство же остаются для нас незамеченными: их улавливают только сейсмографы.
Сейсмограф – это очень чувствительный прибор, регистрирующий подземные толчки. С его помощью узнают силу, направление и продолжительность землетрясений. Принцип действия приборов таков: тяжелая масса в подвешенном состоянии остается неподвижной, а когда ее крепление подвергается толчкам, масса перемещается по инерции.
Сейсмограф представляет собой маятник с самописцем, который регистрирует на ленте разницу между колебаниями крепления маятника и инерцией его массы. Сейсмографы используются также при исследованиях недр Земли, например, во время взрывных работ.
Когда мы думаем о землетрясении, мы представляем обрушивающиеся здания, открывающиеся в земле гигантские трещины и тому подобное.
Что здесь можно «измерить»?
Землетрясение – это дрожание или колебания земной поверхности. И измеряются именно эти колебания. Причиной землетрясения обычно является «сдвиг» в скальных породах земной коры, разлом, вдоль которого один скальный массив трется о другой с огромной силой. Большая часть этой гигантской энергии вызывает колебания в скальных породах. Эти колебания могут распространяться на тысячи миль, и поэтому землетрясение в Токио может быть обнаружено и измерено в Англии.
Колебания при землетрясении состоят из трех или больше типов волновых колебаний, которые передаются с различной скоростью по скальным породам земной коры. Первичные волны колеблются продольно; вторичные – поперечно; и длинные волны передаются по поверхности земли. Длинные волны перемещаются медленнее, но они имеют больший размах и являются причиной всех видимых разрушений.
В разных местах по всему миру располагаются приборы, которые называются сейсмографами, чтобы ежедневно фиксировать колебания земной коры, потому что она никогда не бывает в спокойном состоянии. Записи с двух или больше сейсмографов помогают сейсмологам обнаружить место, где произошло землетрясение.