Как действовать во время извержения вулкана. Основные правила поведения при извержении вулкана. Что надо знать, чтобы выжить? Как действовать при получении травмы

Подсчитано, что ежегодно на нашей планете регистрируются миллионы землетрясений . Конечно, подавляющее большинство из них не ощущается людьми; многие не приносят серьёзного ущерба, но несколько раз в год планету "трясёт по-крупному", известие о чём сразу разлетается по новостным каналам. К сожалению, журналисты в своих репортажах нередко допускают ошибки при употреблении научных терминов. Об одной из них пойдёт речь в этой статье.

Все сообщения о сейсмических катастрофах обычно сопровождаются словами вроде «… случилось землетрясение силой 6,9 баллов по шкале Рихтера». Такая формулировка неверна. Что интересно, подобного рода ошибки можно встретить и в некоторой учебной литературе.

Обычно в научно-популярных описаниях землетрясений фигурируют два распространённых термина: бальность землетрясения и магнитуда.

Бальность землетрясения характеризует интенсивность сотрясения грунта во время землетрясения (иногда так и говорят: «интенсивность землетрясения»). Она оценивается по специальной шкале. Первая из них появилась во второй половине XIX века. В 1902 году была разработана шкала Меркалли-Канкани , долгое время считавшейся одной из лучших. Она устарела и в наши дни не используется, но именно на её основе были созданы почти все современные 12-балльные шкалы, в том числе наиболее распространённая ныне международная шкала Mедведева-Шпонхойера-Карника (MSK-64) . По ней оценивают интенсивность землетрясений в большинстве стран мира. Краткую расшифровку этой шкалы вы можете увидеть в таблице.

	Не ощущается людьми, фиксируется приборами
	Фиксируется приборами, ощущается в отдельных случаях людьми, находящимися в спокойном состоянии, и на верхних этажах зданий
	Колебания отмечаются немногими людьми
	Колебания отмечаются многими людьми, возможно дребезжание стёкол
	Колебания отмечаются даже на улице, многие спящие просыпаются, отдельные предметы раскачиваются
	В зданиях появляются трещины
	Трещины в штукатурке и в стенах, люди в панике покидают дома. Возможно падение тяжелых предметов
	Большие трещины в стенах, падение карнизов и дымовых труб
	Обвалы в некоторых зданиях.
	Трещины в грунте (шириной до 1 м.) Обвалы во многих зданиях, полное разрушение старых построек
	Многочисленные трещины на поверхности земли, обвалы в горах. Разрушение зданий
	Полное разрушение всех сооружений, серьёзные изменения в рельефе
Таблица 1. Краткая расшифровка шкалы MSK-64.Более подробная характеристика включает в себя три отдельных критерия: ощущения людей, воздействие на сооружения, воздействие на рельеф

Существуют и другие шкалы. Например, в странах Латинской Америки применяют десятибалльную шкалу Росси-Фореля , созданную в 1883 году. В Японии используют 8-балльную шкалу Японского метеорологического агентства . Сопоставление трёх наиболее распространённых шкал см. на схеме 1.

Интенсивность землетрясения обычно уменьшается по мере удаления от эпицентра.

Магнитуда землетрясения характеризует общую энергию сейсмических колебаний земной поверхности. Магнитуда определяется как «логарифм отношения максимальных амплитуд волн данного землетрясения к амплитудам таких же волн некоторого стандартного землетрясения» (магнитуда «стандартного землетрясения» принимается за 0). Впервые шкала магнитуд была предложена в 1935 году Ч. Рихтером, поэтому до сих пор очень часто говорят о «магнитуде по шкале Рихтера» , что неточно. Шкала Рихтера приближенно соответствует современным формулам для расчёта магнитуды, но в настоящее время не используется.

Изменение магнитуды на единицу означает рост амплитуды колебаний в 10 раз и рост количества выделившейся энергии в 32 раза.

В отличие от интенсивности, магнитуда не имеет единицы измерения - она обозначается целым числом или десятичной дробью, так что сказать «магнитуда 6,9 баллов» - неправильно. Интенсивность определяется по субъективным показателям: ощущениям людей, повреждениям сооружений, изменениям рельефа, в то время как определение магнитуды основано на строгих физико-математических расчётах. Можно провести такую аналогию: бальность землетрясения - это навскидку оцененная сила взрыва (определяемая по внешним проявлениям), а магнитуда - мощность взрывного устройства. Однако следует помнить, что магнитуда не является абсолютным значением энергии землетрясения, это всего лишь относительная характеристика. Для определения действительной энергии землетрясения по значению магнитуды пользуются специальной формулой.

Подсчитано, что энергия землетрясения магнитудой 7,2 соответствуют энергии взрыва мегатонной атомной бомбы. Самое сильное землетрясение за всю историю наблюдений случилось в 1960 году в Чили, его магнитуда составила 9,5 (по данным журнала «Вокруг света» и «Википедии»). Во многих источниках можно встретить другую информацию: магнитуда крупнейшего землетрясения составляла около 8,9-9,0. Скорее всего, эти различия связаны с неточностями в расчётах (погрешность при определении магнитуды может достигать 0,25).

Ещё один интересный вопрос: а есть ли какие-либо ограничения у шкалы магнитуд? Математических - нет, однако есть некоторый физический предел энергии землетрясения на нашей планете. К сожалению, найти какие-либо упоминания о подобных исследованиях не удалось. Если Вам удастся встретить такую информацию, просим сообщить нам, отправив письмо по адресу Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. .

Что касается другого типа землетрясений, которые тоже изредка случаются - землетрясений, вызванных падением на Землю метеоритов, астероидов и иных космических тел, то здесь результаты исследований весьма неутешительны. По оценкам астрономов, магнитуда землетрясения, вызванного падением крупного астероида, может составить 13, то есть его энергия в миллион раз превысит энергию крупнейшего известного землетрясения. Но событие это пока маловероятное, так что, скорее всего, к тому времени, когда нависнет подобная угроза, человечество будет готово её предотвратить.

Таким образом, можно сделать следующие выводы. Пример типичного сообщения, помещённый в начале статьи, представляет собой классический пример мешанины терминов. Правильно же сказать так:

«Произошло землетрясение магнитудой 6,9»,

или, если речь идёт о балльности

«Произошло землетрясение интенсивностью 8 баллов (по шкале MSK-64)».

И в заключение: возможны ли землетрясения на Урале? Ответ прост: возможны. Несмотря на то, что Уральские горы старые, и их территория к сейсмическим поясам не относится, тектонические движения земной коры здесь всё же сохраняются. Сейсмологи ежегодно регистрируют на Урале до пяти землетрясений магнитудой 2-3. Самое сильное землетрясение на Урале случилось меньше века назад в 1914 г., его бальность составила около 7 баллов. Согласно карте сейсмического районирования мира (

В разных странах принято по-разному оценивать интенсивность землетрясения.

· В России и некоторых других странах принята 12-балльная шкала Медведева - Шпонхойера - Карника .

· В Европе - 12-балльная Европейская макросейсмическая шкала .

· В США - 12-балльная модифицированная шкала Меркалли .

· В Японии - 7-балльная шкала Японского метеорологического агентства .

• 12-балльная шкала интенсивности землетрясений Медведева - Шпонхойера - Карника (MSK-64) была разработана в 1964 году и получила широкое распространение в Европе и СССР. С 1996 года в странах Европейского союза применяется более современная Европейская макросейсмическая шкала (EMS). MSK-64 лежит в основе СП 14.13330.2014 «Строительство в сейсмических районах» и продолжает использоваться в России и странах СНГ. В Казахстане в настоящее время используется СНиП РК 2.03-30-2006 «Строительство в сейсмических районах».

Балл. Сила землетрясения	Краткая характеристика
I. Не ощущается	Не ощущается. Отмечается только сейсмическими приборами.
II. Очень слабые толчки	Отмечается сейсмическими приборами. Ощущается только отдельными людьми, находящимися в состоянии полного покоя в верхних этажах зданий, и очень чуткими домашними животными
III. Слабое	Ощущается только внутри некоторых зданий, как сотрясение от грузовика.
IV. Интенсивное	Распознаётся по лёгкому дребезжанию и колебанию предметов, посуды и оконных стёкол, скрипу дверей и стен. Внутри здания сотрясение ощущает большинство людей.
V. Довольно сильное	Под открытым небом ощущается многими, внутри домов - всеми. Общее сотрясение здания, колебание мебели. Маятники часов останавливаются. Трещины в оконных стёклах и штукатурке. Пробуждение спящих. Ощущается людьми и вне зданий, качаются тонкие ветки деревьев. Хлопают двери.
VI. Сильное	Ощущается всеми. Многие в испуге выбегают на улицу. Картины падают со стен. Отдельные куски штукатурки откалываются.
VII. Очень сильное	Повреждения (трещины) в стенах каменных домов. Антисейсмические, а также деревянные и плетневые постройки остаются невредимыми.
VIII. Разрушительное	Трещины на крутых склонах и на сырой почве. Памятники сдвигаются с места или опрокидываются. Дома сильно повреждаются. Падают фабричные трубы.
IX. Опустошительное	Сильное повреждение и разрушение каменных домов. Старые деревянные дома кривятся.
X. Уничтожающее	Трещины в почве иногда до метра шириной. Оползни и обвалы со склонов. Разрушение каменных построек. Искривление железнодорожных рельсов.
XI. Катастрофа	Широкие трещины в поверхностных слоях земли. Многочисленные оползни и обвалы. Каменные дома почти полностью разрушаются. Сильное искривление и выпучивание железнодорожных рельсов, разрушаются мосты.
XII. Сильная катастрофа	Изменения в почве достигают огромных размеров. Многочисленные трещины, обвалы, оползни. Возникновение водопадов, подпруд на озёрах, отклонение течения рек. Изменяется рельеф. Ни одно сооружение не выдерживает.

1. МЕХАНИЗМ ОЧАГА.

Выяснение причин землетрясений и объяснение их механизма - одна из важнейших задач сейсмологии. Общая картина происходящего представляется следующей.

В очаге происходят разрывы и интенсивные неупругие деформации среды, приводящие к землетрясению. Деформации в самом очаге носят необратимый характер, а в области, внешней к очагу, являются сплошными, упругими и преимущественно обратимыми. Именно в этой области распространяются сейсмические волны. Очаг может либо выходить на поверхность, как при некоторых сильных землетрясениях, либо находиться под ней, как во всех случаях слабых землетрясений.

(Рейда теория)

Ответ: а) Разрыв сплошной горных пород наступает в результате накопления упругих деформаций выше предела, которой может выдержать горная порода. Деформации возникающие при перемещении соседних блоков земной коры.

Б) перемещение блоков не происходит внезапно, они нарастают.

В) движение в момент землетрясения состоит из упругой отдачи-резкого смещения сторон разрыва в положение, в котором отсутствуют упругие деформации.

Г) Сейсмические волны возникают на поверхности разрыва.

Д) Энергия освобожденная во время землетрясений, до землетрясений была энергией упругой деформации горных пород.

1. ЧАСТОТА И ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ.

1. ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ СЕЙСМИЧЕСКИХ ЗОН.

1. УПРУГИЕ ДЕФОРМАЦИИ и напряжения

Упругая деформация - деформация, исчезающая после прекращения действий на тело внешних сил. При этом тело принимает первоначальные размеры и форму.

Область физики, изучающая упругие деформации, называется теорией упругости.

При упругой деформации её величина не зависит от предыстории и полностью определяется механическими напряжениями, то есть является однозначной функцией от напряжений. Для большинства веществ эту зависимость можно с хорошей точностью считать прямой пропорциональностью. При этом упругая деформация описывается законом Гука. Наибольшее напряжение, при котором закон Гука справедлив, называется пределом пропорциональности.

Некоторые вещества (металлы, каучуки) могут претерпевать значительную упругую деформацию, в то время как у других (керамики, прессованные материалы) даже ничтожная деформация перестаёт быть упругой.

Максимальное механическое напряжение, при котором деформация ещё остаётся упругой, называется пределом текучести. Выше этого предела деформация становится пластической.

Упругие деформации могут изменяться периодически со временем (упругие колебания). Процесс распространения упругих колебаний в среде называют упругими волнами.

Преде́л пропорциона́льности () - 1) Максимальная величина напряжения, при котором ещё выполняется закон Гука, то есть деформация тела прямо пропорциональна приложенной нагрузке (силе). Следует заметить, что во многих материалах нагружение до предела упругости вызывает обратимые (то есть упругие в общем-то) деформации, но непропорциональные напряжениям. Кроме того, эти деформации могут «запаздывать» за ростом нагрузки как при нагружении, так и при разгружении.

2) Напряжение, при котором отступление от линейной зависимости между нагрузкой и удлинением достигает такой величины, что тангенс угла наклона, образованный касательной к кривой "нагрузка-удлинение" в точке Pпц и осью нагрузки, увеличивается на 50% от своего первоначального значения на упругом участке.

Зако́н Гу́ка - утверждение, согласно которому деформация, возникающая в упругом теле (пружине, стержне, консоли, балке и т. п.), пропорциональна приложенной к этому телу силе. Открыт в 1660 году английским учёным Робертом Гуком .

Следует иметь в виду, что закон Гука выполняется только при малых деформациях. При превышении предела пропорциональностисвязь между напряжениями и деформациями становится нелинейной. Для многих сред закон Гука неприменим даже при малых деформациях.

Характер действия сейсмических волн землетрясения на здания, сооружения, технологическое оборудование и коммунально-энергетические сети (КЭС)

Землетрясения - это подземные толчки и колебания земной поверхности, которые возникают в результате внезапных смещений и разрывов в земной коре или верхней части мантии и которые передаются на большие расстояния в виде упругих колебаний. В зависимости от механизма, который изменяет состояние земной коры и приводит к возникновению подземных толчков, землетрясения подразделяются на вулканические, обвальные, искусственного характера и тектонические.

Наиболее сильными и разрушительными являются тектонические землетрясения, которые происходят на границах тектонических плит, на которые разбита земная кора.

Механизм возникновения подобных землетрясений показан на рис. 1.

Две тектонических плиты имеют общую границу, по которой происходит скольжение одной плиты относительно другой со скоростью до нескольких сантиметров в год. В каком-то месте происходит зацепление плит и начинается накопление потенциальной энергии в этом месте. Плиты же, как большие пространственные объекты, продолжают свое движение, несколько замедленно на границе соприкосновения. В момент, когда накопленная энергия достигает предела, при котором происходит разрушение зацепления, плиты прыжком меняют свое положение, а часть энергии, которая осталась от разрушительной работы, распространяется в земной коре в виде сейсмических волн.

Рис.1. Механизм возникновения тектонического землетрясения

Основные характеристики землетрясений

Сейсмическая волна, которая достигла земной поверхности, вызывает ее колебание, что и является причиной многих опасностей, связанных с землетрясениями. Если бы место накопления энергии было точечным, то сейсмическая волна распространялась бы в земной коре в виде сферы. В действительности зона зацепления имеет некую протяжность и потому высвободившаяся энергия распространяется в виде эллипсоида, как показано на рис. 2, а на поверхности земли линии одинаковой амплитуды колебаний (изосейсты) будут образовывать не концентрические круги, а эллипсы.

Важной характеристикой землетрясения является глубина места, где происходит накопление энергии и потом возникает подземный удар, то есть глубина очага землетрясения (h). В разных сейсмических районах глубина очага землетрясения может колебаться от нескольких до 700 км, то есть находиться в коре, или в верхней мантии.

Точка в глубине Земли, условный центр очага, называется гипоцентром землетрясения, а ее проекция на поверхность Земли - эпицентром.

Ежегодно регистрируют на земном шаре сотни тысяч землетрясений, однако, большинство из них слабые и человеком не ощущаются. Мощность землетрясений оценивают по интенсивности разрушений на поверхности Земли.

Одним из основных параметров, которые характеризуют силу землетрясения, является интенсивность (амплитуда) колебания почвы на поверхности Земли. Однако амплитуда колебаний характеризует интенсивность землетрясения только в конкретной точке, поскольку она меняется в зависимости от расстояния до эпицентра.

Однозначной характеристикой землетрясения в целом является магнитуда как мера общего количества энергии, которая излучается при сейсмическом толчке в форме упругих волн. Однако, в отличие от интенсивности колебаний почвы, магнитуду нельзя измерять приборами, а возможно только вычислить по измеренным параметрам.

тектонический разлом

эпицентр

h глубина очага

9 8 7 балов

гипоцентр

изосейсты

на поверхности

Рис. 2. Характеристика землетрясения

Шкалы измерения основных параметров землетрясения и их взаимосвязь

Для оценки интенсивности землетрясения на поверхности Земли в нашей стране используется международная 12-бальная шкала MSK - 64, аналогичная принятой в Европе модифицированной шкале Меркалли.

По этой шкале землетрясения делятся на слабые (1-4 балла), сильные (5-7 баллов) и разрушительные (8 баллов и больше). Конкретная оценка интенсивности (силы) землетрясения (J) производится с помощью чувствительного прибора - сейсмографа, который отмечает и записывает колебание земной коры, а также определяет их силу и направление.

Для оценки интенсивности землетрясения в гипоцентре в международной практике и в нашей стране используется величина, называемая магнитудой. Магнитуда является мерой энергии, которая выделяется в гипоцентре.

Численно магнитуда равняется десятичному логарифму максимального смещения (𝜆 𝑚𝑎𝑥) земной коры (в микронах) по сейсмографу на расстоянии 100 километров от эпицентра землетрясения:

Для определения магнитуды применяется 9-ти бальная шкала Рихтера.

Зависимость между высвободившейся энергией и магнитудой землетрясения (М) выражается уравнениям:

lg E (дж) = 5,24 + 1,44 M.

Сильнейшие из когда-нибудь зарегистрированных землетрясений имели М = 8,9 баллов (в 1933 г у берегов Японии и в 1906 г в Эквадоре). По-видимому, этот предел обусловлен физическими свойствами пород, которые составляют толщу тектонических плит.

Разрушительные действия землетрясения характеризуются двенадцатибальной шкалой интенсивного действия сейсмических волн (приложение Б).

Разрушения принято подразделять на полные, сильные, средние и слабые.

Полные разрушения - это разрушение всех элементов зданий, в том числе и подвальных помещений, поражения людей, которые находятся в них, ущерб составляет более 70 % стоимости основных производственных фондов (балансовой стоимости). Оборудование, средства механизации и техника возобновлению не подлежат. На коммунально-энергетических системах разрывы кабелей, разрушения значительных участков трубопроводов и т. п. Дальнейшее их использование не возможно.

Сильные разрушения - это разрушение части стен и перекрытий этажей, их деформация, возникновение трещин в стенах, поражение значительного количества людей, которые находятся в них. Ущерб составляет от 30 до 70 % стоимости основных производственных фондов (балансовой стоимости). Возобновление зданий и сооружений возможно, но нецелесообразно, потому что практически сводится к новому строительству с использованием некоторых сохранившихся конструкций. Оборудование и механизмы большей частью испорчены и значительно деформированы. На коммунально-энергетических сетях разрывы и деформации на отдельных участках подземных сетей, деформации опор воздушных линий электропередач и связи. Возможно ограниченное использование сохранившихся зданий. Возобновление возможно после капитального строительства.

Средние разрушения - это разрушение преимущественно второстепенных элементов зданий и сооружений, возникновение трещин в стенах. Подвальные помещения не разрушаются, перекрытия остаются. Люди поражаются чаще обломками конструкций. Ущерб составляет 10-30 % стоимости основных производственных фондов (балансовой стоимости зданий). Деформированы отдельные узлы оборудования и техники. На коммунально-энергетических сетях деформированы и повреждены отдельные опоры воздушных линий электропередач, имеют место разрывы и повреждения технологических трубопроводов.

При средних разрушениях техника, транспорт и промышленное оборудование возобновляется мероприятиями среднего ремонта. Зданиям необходим капитальный ремонт.

Слабые разрушения - это разрушение окон, дверей и перегородок. Поражение людей возможно обломками конструкций. Подвалы и нижние этажи не повреждаются. Они пригодны для использования после текущего ремонта зданий. Ущерб составляет до 10 % стоимости основных производственных фондов (балансовой стоимости зданий). На коммунально-энергетических сетях имеют место незначительные повреждения и поломки конструкционных элементов. Возобновление возможно после среднего или текущего ремонта.

Степень разрушения конкретного типа здания и сооружения или оборудования от действия сейсмических волн определяется главным образом интенсивностью колебания земной коры J в баллах.