1. Zemětřesení
Zemětřesení - Jak název povídá, je to způsobeno otřesy země. Některá z nich jsou slabá a jen stěží zachvějí skalami, ale jiná mohou být tak intenzivní, že boří hory i města.
Malá zemětřesení mohou být vyvolána sesuvy půdy, výbuchy sopek nebo dokonce hustší dopravou. Velká zemětřesení jsou způsobena pohyby a vzájemným třením litosférických desek, které tvoří zemnou kůru.
Litosférické desky po sobě kloužou neustále, ale čas od času mezi nimi vznikne větší napětí, které se uvolní zemětřesením. Horniny se chvíli ohýbají a nahýbají, až náhle prasknou. To způsobí, že se litosférické desky otřesou, a z tohoto místa se šíří až do značných vzdáleností seismické vlny, které způsobují zemětřesení.
Litosférické desky se většině případů pohybují rychlostí 4 – 5 cm za rok, ale v případě, že jejich sklouznutí je impulsem pro větší zemětřesení, se mohou v několika vteřinách posunout až o 1 cm.
Při větším zemětřesení předchází hlavnímu otřesu několik menších- předšokových třesů – následovaných intenzívním otřesem, trvajícím obvykle
1-2min. Po něm pak následuje série menších záchvěvů(dotřesu, pošokových otřesů) doznívajících několik příštích hodinách.
Místo pod zemským povrchem, kde zemětřesení vzniklo, se nazývá ohnisko nebo hypocentrum zemětřesení. Epicentrum zemětřesení leží na zemském povrchu přímo nad ohniskem.
Účinky zemětřesení jsou nejsilnější v epicentru a s přibývající vzdáleností od něj se snižuje
Určité oblasti – seismicky aktivní – mají větší předpoklady pro vzni zemětřesení, protože leží podél krajů litosférické desky.
Mělká zemětřesení vznikají 0 – 70 km hluboko pod zemským povrchem a jejich nečivé účinky jsou větší. Středně hluboká zemětřesení jsou vzácná a mají ohnisko hlouběji než 300 km. Nejhlubší zaznamenané zemětřesení mělo hypocentrum v hloubce 720 km.
Zajímavost-Nejdelší otřes byl zaznamenán na Aljašce 21.března 1964 a trvala 4 min.
1. Jak se měří zemětřesení
Intenzita zemětřesení se měří zařízením nazívaným seismograf
Richterova stupnice udává intenzitu (magnitudo) zemětřesení ve stupnici od 1 do 10 podle velikosti odchylky seimografu. Každý stupeň škály znamená desetinásobné zvýšení energie zemětřesení.
Richterovou stupnici navrhl v roce 1930 americký geofyzik Charles Richter
Nejsilnější zemětřesení bylo zaznamenáno v Chile v roce 1960. Dosáhlo intenzity 9,5 stupně Richterovy stupnice. Zemětřesení Tangshan v roce 1976 dosáhlo síly 7,8 stupně.
Modifikovaná Mercalliho škála určuje intenzitu zemětřesení podlejeho učinku ve stupních od1 do 12 udávaných římskými čísly.
Mercalliho škála byla zavedena italským vědcem Guiseppem Mercallim.
Zemětřesení stupně XII Mercalliho škály způsobuje totální destrukci měst a rozsáhlé změny krajiny.
MM – škála kombinuje údaje Richterovy stupnice a pozorováním pohybu země.
ZAJÍMAVOST
Každým rokem dojde k 10 – 20zemětřesením intenzity 7.0 stupně Richterovy stupnice
3. Nejznámější zemětřesení
V roce 1906 otřáslo San Franciscem v Kalifornii zemětřesení, které trvalo tři minuty. Způsobilo požáry, které srovnaly město se zemí.
Stavby lidu minojské kultury na Krétě byly v roce 1750 př.n.l. zníčeny zemětřesením.
Nejstarší popsané zemětřesení postihlo v roce 464 př.n.l. Spartu. Zahynulo při něm na 20 000 lidí
V roce 62 musel římský císař Nero ukončit kvůli zemětřesení svůj hudební debu v Neapoli.
V červenci 1201 zničilo zemětřesení všechna města ve východním Středomoří. Zahynul při něm více než milion lidi.
V roce 1556 postihlo zemětřesení odhadované na 8.3 stupně Richterovy stupnice čínskou provincii Shanxi
Lisabonské zemětřesení z roku 1775 přivedlo francouzského filozofa Voltaira k napsání utopie Candide, knihy, které inspirovala francouzskou a americkou revoluci
V roce 1923 zemětřesení, které zpustošilo Tokio a Yokohamu, vyzdvihlo mořské dno v blízké zátoce Sagami o 400 m.
Zemětřesení v Michoacán v roce 1985 zahubilo v 350 km vzdáleném Mexico City na 35 000lidí. Silit, na kterém město leží, zasílil otřesy 75krát.
V roce 1970 způsobilo zemětřesení v Peru sesuv půdy a ledu z huascaránu. Kamenitý proud milionů krychlových metrů bahna a kamení, řítící se rychlostí 350km/hod, smetl město Yungay.
4. Škody po zemětřesení
Mnohá ze světových velkoměst- např. Los Angeles, Mexico City, Tokio – se rozkládají v seismicky aktivních oblastech.
Některá zemětřesení mohou pobořit domy, dálnice i železniční trati.
Zemětřesení, které zasáhlo v roce 1989 San Francisco, rozdrtilo dálnice tak, že některé automobily byly stlačeny na pouhých 0,5m.
V roce 1906 zničilo zemětřesení v okolí San Francisca 400km železničních tratí.
Některé z nejhorších škod zaviněných zemětřesením jsou způsobeny požáry, které často vzniknou poškozením plynovodů a elektrických vedení.
V roce 1923 zahynulo 200 000 lidí v ohnivé smrští, které zachvátila Tokio poté, co zemětřesení převrátilo tisíce domácích kamínek na dřevěné uhlí.
Při zemětřeseních v Kobe v roce 1995 v San Franciscu v roce 1989, které způsobila jedny z největších škod, se budovy změnily v hromady suti – ty pak byly použity k zformování nové krajiny.
K zemětřesení, které zahubilo nejvíce lidí, došlo pravděpodobně roku 1556 v Shanxi v Číně. Vyžadalo si na 830 000 životů.
Nejhorší zemětřesení, které zasáhlo Evropu v roce 1775, mělo epicentrum v portugalském Lisabonu. Zničilo město a zabilo nejméně 100 000lidí.Dosáhlo pravděpodobně 9.0 stupně Richterovy stupnice a bylo citelné až v Paříži.
5.Pojmy
Ohnisko zemětřesení
Je to prostor konečných rozměrů, ve kterém vzniká zemětřesení. Jeho délkové rozměry dosahují až několika set kilometrů.
Hypocentrum
Tímto bodem nahrazujeme ohnicko a klademe jej do těžiště ohniska.
epicentrum
Je to kolmý průmět hypocentra na povrch Země.
Hloubka ohniska
Takto nazýváme vzdálenost mezi hypocentrem a epicentrem.
Epicentrální vzdálenost
Je vzdálenost epicentra od místa pozorování.
Epicentrální čas
Tímto pojmem označujeme okamžik, v němž se zemětřesení projeví v epicentru.
Pleistoseistní oblast
Okolí epicentra nejvíce postižené zemětřesením.
Intenzita zemětřesení
Veličina charakterizující velikost zemětřesení na základě pozorování makroseismických účinků. Směrem od pleistoseistní oblasti klesá intenzita na všechny strany.
Zemětřesné roje
Pokud se obejví skupina po sobě následujících otřesů podobné intenzity - nejsme-li tedy schopni určit hlavní, nazýváme toto zemětřesné roje.
6.Druhy zemětřesení
Podle původu:
• řítivá - přibližně 3 % všech zemětřesení - vznikají např. zřícením stropů podzemních dutin v krasových nebo poddolovaných oblastech. Mají mělké hypocentrum a bývají lokálního charakteru. Mohou však způsobit značné škody.
• sopečná (vulkanická) - 7 %. Bývají průvodním jevem sopečné činnosti. Hypocentra mají vázaná na přívodní dráhy vulkanického materiálu a nacházejí se v hloubkách do 10 km. Tato zemětřesení mívají lokální význam a malou intenzitu. Často se vyskytují v rojích
• tektonická (dislokační) - nejčastější a nejzhoubnější. Vznikají náhlým uvolněním nahromaděné elastické energie v tektonicky aktivních oblastech, přičemž dochází ke smykovému pohybu ker podél zlomových spár.Maximální pohyby v horizontálním i vertikálním směru mohou dosáhnout i mnohametrových hodnot. Horizontální rozměr ohniska může dosahovat i stovek kilometrů.
Podle hloubky:
• mělká - do 60 km
• střední - 60 - 300 km
• hluboká - 300 - 700 km
7.Účinky a intenzita zemětřesení
Stupnice MCS (Mercalli - Cancani - Sieberg)
Stupeň Označení Zrychlení v 10-3 m.s-2 popis
I. do 2,5 i zaznamenatelné pouze přístroj
II. 2,5 - 5 pozorován citlivými lidmi v klidu, zvláště ve vyšších patrech budov
III. slabé zemětřesení 5 - 10 část obyvatelstva uvnitře budov je pociťuje jako slabý otřes, nezvyklý pocit změny rovnováhy, praskavé zvuky ve stropě a podlaze
IV. mírné zemětřesení 10 - 25 lze pozorovat i mimo vudovy, spící se většinou probudí, nábytek a okna se chvějí, dveře praští
V. dosti silné zemětřesení 25 - 50 pozoruje jej i venku většina lidí, budovy se chvějí, nábytek se kýve, lehčí předměty se posunují, praskají okenní tabulůky
VI. silné zemětřesení 50 - 100 nábytek se posunuje nebo padá, obrazy a nádobí padají, rozezvučí se zvony, objevují se trhliny v omítce, půda kolísá, lidé opuštějí budovy
VII. velmi silné zemětřesení 100 - 250 poškození střech a komínů, objevují se trhliny ve zdech, špatně založené budovy se řítí, stromy se kymácejí, vodní plochy se vlní
VIII. bouřlivé zemětřesení 250 - 500 velké škody na většině budov, boří se stěny, padají kostelní věže a sochy, v půdě se objevují trhliny, na strmých svazích sesuvy
IX. pustošivé zemětřesení 500 - 1000 mnohé domy jsou vážně poškozeny a částečně se hroutí, stávají se neobyvatelnými, vznikají nová jezera
X. ničivé zemětřesení 1000 - 2500 většina budov zničena stejně jako hráze, mosty, železnice a potrubí, vznikají pukliny ve vozovkách
XI. zemětřesná katastrofa 2500 - 5000 neodolá žádná běžná stavba, dochází k sesuvů, zdvihům a poklesům, řícení svahů, řeky mění svá koryta
XII. velká zemětřesná katastrofa přes 5000 účinky podobné jako při stupni XI., ale silnější. Dochází ke změnám tvářnosti krajiny
8.Seismická vlna
je vlna, která vzniká jakoukoliv náhlou deformací horniny. Deformace může být vyvolána zemětřesením, zřícením skalního masívu, umělým výbuchem a podobně. Pro praktické využití v podobě studia Země mají však význam jen ty otřesy, které jsou schopny projít celým zemským tělesem. Tyto obrovské energie jsou uvolňovány pouze při větších zemětřeseních a nebo lidskou činností v podobě atomového výbuchu. Při zemětřesení a nebo výbuchu dochází k uvolnění obrovského množství energie, což má za následek deformace v místě, kde se energie uvolnila. Prostředí vystavené deformaci má tendenci se elasticky snažit vrátit do původního stavu, což vyvolává seismickou vlnu nebo spíše celou sérii těchto vln.
Šíření seismických vln Zemí.
9.Typy seismických vln
P-vlny
Jedná se o seismické vlny, které dosahují nejvyšších rychlostí, což jim také dalo své jméno. Na na seismickou stanici dorazí jako první primary. Jedná se o vlny, které průchozí těleso/hmotu stlačují a rozpínají ve směru šíření vln. Někdy se také nazývají pro tuto vlastnost elastické tlakové vlny. Částice tělesa kmitají ve směru pohybujícího se vlnění. Jsou schopny projít skrz celé zemské těleso, což nám přináší cenné poznatky o složení Země. Vlny mají tendenci na přechodných oblastech měnit svojí rychlost a směr, z čehož se dá zpětně odvodit, jaké minerály/horniny se ve vrstvách nacházejí.
S-vlny
Jedná se o seismické vlny, které rychlostí nedosahují P-vln. Dorazí na pozorovací stanici až tedy jako druhé, což jim dalo jejich název secondary. Při jejich průchodu začne těleso oscilovat, částice tělesa začnou kmitat kolmo ke směru procházejícího vlnění, což má destruktivní účinky. Z fyzikální podstaty vlnění vyplývá, že S-vlny nemohou procházet kapalným prostředím, jelikož kapalina nemá žádnou tuhost.
Rayleighovy vlny
Jedná se o vlnění, které by se dalo popsat jako kruhové vlnění v extrémních případech po elipsových drahách (podobá se vlnění, které probíhá v mořských vlnách). Tyto vlny se šíří při povrchu Země a vyvolává její oscilaci. Jedná se o nejpomalejší zemětřesné vlny.
Loweovy vlny
Jedná se o vlnění, kdy se částice pohybují vzhledem ke směru vlnění na šířku v pravém úhlu. Podobně jako Rayleighovy vlny se i tyto vlny šíří při povrchu Země. Pro Loweovo vlny se používá také označení Q - vlny (angl. Q waves). Jejich existence byla matematicky předpovězena roku 1911 A. E. H. Lovem, po kterém převzaly i své jméno. Zemským pláštěm cestují pomaleji než P a S vlny, ale rychleji než Rayleighovy vlny.
produkty:
http://encyklopedie.seznam.cz
http://planety.astro.cz/zeme/zemetreseni.html
Planeta Země - 1000 zajímavostí, Fragment