Гигантские морские волны-цунами. Предупреждение и предсказание землетрясений

Землетрясения наиболее известны по тем опустошениям, которые они способны произвести (1). Разрушения вызываются колебаниями почвы или гигантскими приливными волнами (цунами), возникающими при сейсмических смещениях на морском дне. Скорость распространения цунами в открытом океане 800 км/ч. Достигнув пологого берега, волна сбавляет скорость и набирает высоту.

Сильное смещение земной поверхности при землетрясении 1964 г. в Анкоридже (шт. Аляска, США) раскололо во многих местах автостраду.

В результате последующего небольшого оседания грунта возникла открытая трещина шириной 50 см. Несмотря на то что землетрясение затронуло район с редким населением, погибло 114 человек. Правда, магнитуда толчка, который вызвал длительное колебание суши вдоль южного побережья Аляски, была велика. Подобные поверхностные волны способны серьезно повредить подземные коммуникации в городах и вызвать пожары

При приближении цунами сначала возникает отлив, а затем вода устремляется назад, образуя серию громадных волн, которые могут проникать далеко в глубь суши. В 1755 г. город Лиссабон был уничтожен до основания одним из наиболее разрушительных землетрясений в истории, длившимся всего 6 мин. Море отхлынуло от гавани, а затем стремительно обрушилось на город волной цунами 17-метровой высоты, принесшей гибель сотням людей. Последующие толчки (афтершоки) меньшей силы вызвали обвалы, возникли пожары, и к наступлению вечера число жертв составило 6 тыс.

Предупреждение и предсказание землетрясений. Современные исследования показали, что путем бурения глубоких скважин вдоль зоны разлома и закачки в них воды можно спровоцировать серию небольших землетрясений, способных предупредить сильное землетрясение (7).

Провоцируя мелкие толчки в зоне разлома, можно ослабить давление, способное вызвать сильное землетрясение. Множество слабых землетрясений, уменьшая напряжения, накапливающиеся за некоторый период времени (А), способно освободить столько же энергии, сколько одно разрушительное.

Одним из способов предупреждения сильных землетрясений служит закачка воды в скважины (1), расположенные вдоль линии разлома (2), в котором было обнаружено повышенное давление. Вода действует подобно смазке (Б), уменьшая трение между породами в разломе и создавая условия для их плавной подвижки, сопровождаемой серией легких толчков.

Другим средством возбуждения мелких землетрясений являются взрывы вдоль плоскости разлома

Непосредственно перед землетрясением поверхность Земли по обе стороны разлома испытывает упругую деформацию, которую можно измерить с помощью теодолита или лазерного луча. Иногда используют также наклономеры, чтобы установить, произошло ли искривление поверхности земли и в какой степени. В настоящее время введен в практику мониторинг больших площадей, т. е. непрерывное слежение за их сейсмической активностью. Вблизи крупных разломов размещены приборы, информация от которых передается по радио через искусственные спутники связи в центры, где подвергается обработке.

Таким образом выявляются даже очень малые движения земной поверхности и точно устанавливаются зоны накопления напряжений. Другой недавно открытый метод основан на определении содержания воды в породах. В напряженных породах происходит увеличение объема пор, а тем самым и водосодержания. Поскольку в возникновении землетрясений грунтовые воды играют важную роль, сведения об уровне воды в колодцах на территории сейсмических областей приобретают особенно большое значение.

Для точного определения местоположения эпицентра (1) необходимо засечь его тремя регистрирующими сейсмическими станциями (2). Каждая станция фиксирует время вступления Р- и S-волн, после чего графическим путем (Б) определяется расстояние от станции до эпицентра. Затем на плане, где нанесены все станции, вокруг каждой из них, радиусом, равным измеренному расстоянию, проводятся окружности (А). Эпицентр располагается в точке пересечения всех трех окружностей.

Землетрясения происходят в геологически активных зонах земной коры, таких, как срединно-океанические хребты и области горообразования. Их можно классифицировать по глубине расположения очагов на глубокофокусные (черные квадратики), происходящие на глубинах от 300 до 700 км, промежуточные (черные точки) - с глубиной очага от 55-60 до 240-300 км и мелкофокусные (серые участки) - от поверхности до глубины 55-60 км.