Землетрясения и цунами

0

Курсовая работа

Землетрясения и цунами

 

Исходные данные: Научно-популярная, а также учебная литература, отечественных и зарубежных авторов. Интернет – источники и периодические издания.

 

Перечень вопросов, подлежащих разработке:

  1. Дать общую характеристику теории дрейфа материков и теории литосферных плит
  2. Объяснить что такое землетрясение, охарактеризовать причины его возникновения
  3. Рассказать о прогнозировании землетрясений
  4. Дать объяснение понятиям магма и лава
  5. Рассказать о цунами и причинах их возникновения
  6. Выяснить сейсмическую обстановку в России

 

Аннотация

Курсовая работа содержит 48 страниц, выполненных на листах формата А4.

Работа состоит из 5 основных разделов, введения, заключения. К работе прилагается приложение, которое состоит из 12 рисунков.

Данная работа направлена на изучение движений в земной коре: землетрясений, и их последствий в океане – цунами. В ней рассмотрены общие характеристики движения Земной коры, тектоника литосферных плит. Дана характеристика землетрясениям, магматическим процессам и цунами. Охарактеризовано сейсмическое состояние России.

 

 

 

 

Содержание

 

Введение……………………………………………………………………….…...6

1 Земная кора в движении……………………………………………………...….8

1.1 Теория дрейфа материков……………………………………………..………8

1.2 Тектоника плит: новая теория…………………………………………………9

1.3 Границы плит………………………………………………………….……....10

2 Сейсмичность Земли и вулканы………………………………….………….…12

2.1 Землетрясения………………………………………………………………....12

2.2 Землетрясения и разломы………………………………………………….…12

2.3 Сила землетрясения………………………………………………………..….14

2.4 Сильные землетрясения и афтершоки…………………………………….…15

2.5 Прогнозирование землетрясений…………………………………..….….….15

3 Магма и лава…………………………………………………………….…...….17

3.1 Магма внутри Земли……………………………………………….……….…17

3.2 Лава на поверхности Земли……………………………………..….…….…..17

3.3 Лава на границах плит…………………………………………………….…..17

3.4 Вулканическая активность……………………………..………………….….18

3.5 Вулканический конус………………………………………………………. ..19

3.6 Извержения и продукты извержения…………………………………..…….20

4 Цунами………………………………………………………………………..….25

4.1 Причины происхождения цунами……………………………………………26

4.1.1 Цунами, вызываемое вулканами………………………………..………….26

4.1.2 Цунами, вызываемое оползнем или обвалом…………….………………..27

4.1.3 Цунами, вызываемое землетрясениями…………………………………....27

4.2 Генерация цунами…………………………………………………………..…28

4.3. Распространение цунами……………………………………………….….. .29

4.3.1 Рефракция волн………………………………………………………….. …29

4.3.2 Дифракция волн……………………………………………………….…….29

4.3.3 Цунами удаленного происхождения………………………………………30

4.3.4 Локальные цунами………………………………………………………….31

4.4 Воздействие цунами на побережье ……………………………………..…..32

4.4.1 Высота волны…………………………………………………………….....32

4.4.2 Накат цунами на берег………………………………………………….…..32

4.4.3 Последствия цунами………………………………………………….…….33

4.5 Защита от цунами ……………………………………………………….……33

4.6  Система предупреждения о цунами …………………………………..…....34

4.6.1 Описание……………………………………………………………..…..….34

4.6.2 Режим функционирования……………………………………………….…35

4.6.3 Два примера цунами из прошлого……………………………………...….37

5 Сейсмичность районов России…………………………………………..……..39

5.1 Следы древних цунами настораживают………………………….……..……41

Заключение…………………………………………………………………….…..42

Приложение  А.. ………………………………………………………………......43

Список использованных источников…………………………………………….48

 

 

 

 

                                           Введение

 

Существует много природных явлений, которые приносят пользу человеку (например, дождь для сельского хозяйства, холодные океанические течения, изобилующие рыбой - пищей для человека). Но в природе есть и другие явления, последствия которых могут быть очень опасными для человека, например, землетрясения и цунами.

Необходимо признать, что опасность, связанная с природными явлениями, продолжает возрастать в связи с ростом населения на земном шаре: опасности подвергается все большее количество людей, многие из которых проживают компактно в больших городах с населением более 5 млн. человек (например, Токио, Япония; Лима, Перу).

Землетрясения так же неизбежны, как и погода. Подобные процессы наблюдаются даже на Марсе и на Луне. Согласно сообщениям сейсмологов у нас на Земле каждый год происходит около двух миллионов землетрясений, которые можно почувствовать, около тысячи землетрясений, которые могут разрушить дымоходы, и приблизительно дюжина землетрясений, способных вызвать катастрофические последствия.

Особенно тяжелые последствия для человека имеют сильные землетрясения с гипоцентром в море. Когда такое случается, могут возникнуть большие волны, которые распространяются с большой скоростью через океан и могут вызвать большие разрушения и гибель людей не только в области очага землетрясения, но и вдоль побережий, расположенных за тысячи миль от очага возникновения волны.

Актуальность данной проблемы определила выбор темы для курсовой работы.

Объектом исследования в курсовой работе являются землетрясения и цунами.

Основной целью работы является исследование  землетрясений как процессов, протекающих в Земной коре, а также распространение цунами  на земной поверхности.

Для достижения поставленной цели мы использовали различные методы. Среди них  картографический, сравнительно – географический, статистический, а также методы сбора и обработки информации.

 

 1 Земная кора в движении

 

Многочисленные тайны нашей планеты всегда возбуждали любопытство наблюдательных людей. В начале нашего столетия исследователей удивил тот факт, что в горных породах покрытой вечными льдами суши Арктики и Антарктики были найдены окаменелые остатки со следами теплолюбивых папоротников. Как могли растения, которые любят теплый и влажный климат, существовать в таком неблагоприятном для них регионе? Какие изменения произошли на Земле с тех пор? Один человек попытался ответить на поставленные ниже вопросы, чтобы разрешить эти загадки:

  • Что такое теория дрейфа материков?
  • Какие существуют доказательства дрейфа материков?

 

1.1 Теория дрейфа материков

 

Первые правдоподобные карты Европы и Америки были выполнены в 1600 годах. С тех самых пор многих людей удивляло совпадение очертаний атлантических побережий южной Америки и Африки. Но они могли только гадать, почему эти материки выглядят так, как будто они могут дополнить друг друга как части детской головоломки. В 1912 году Альфред Вегенер, немецкий ученый, опубликовал теорию, объясняющую эту загадку, в своей книге "Возникновение материков и океанов". Он заявил, что все материки когда-то представляли единое целое. На карте внизу показаны соединенные материки, которые Вегенер назвал Пангеей, что по-гречески означает "вся земля".

Вегенер считал, что Пангея начала раскалываться и расходиться в стороны (дрейфовать) много миллионов лет тому назад. Он настаивал на том, что совпадение очертаний материков не случайно, но является результатом раскола Пангеи. Он утверждал, что материки медленно дрейфовали по океанической коре, пока не заняли современное положение.

Какие доказательства привел Вегенер, подтверждающие дрейф материков? Во-первых, исследователи обнаружили окаменелости и слои горных пород на восточном побережье южной Америки, которые оказались идентичны породам и окаменелостям на западном побережье Африки.

Окаменелые остатки животного, показанного ниже, были обнаружены как в Южной Америке, так и в Африке. Эти открытия убедили Вегенера, что континенты когда-то были соединены. Во-вторых, исследователи обнаружили горные породы, образовавшиеся в результате ледниковых отложении, на экваторе, где ледников не могло быть. Как Вегенер объяснил эти открытия? Он считал, что массивы суши дрейфовали в сторону более теплого региона на Земле. Свидетельства Вегенера были интересными, но не доказывали, что материки двигались. Ученые отвергли теорию дрейфа материков, потому что Вегенер не смог объяснить, как или почему двигались материки. Его теория, основанная на богатом воображении, не совсем точная, но она стала отправной точкой для других еще более смелых идей [1].

 

1.2 Тектоника плит: новая теория

 

В соответствии с теорией тектоники плит поверхность Земли разделена примерно на 20 отдельных кусков, называемых плитами. Их толщина составляет примерно 70 километров.

Толщина плит примерно соответствует толщине литосферы, которая является твердой внешней оболочкой Земли. Литосфера включает кору и верхнюю мантию. Плиты прочные и они движутся по более мягкой астеносфере мантии.

Плиты движутся со скоростью от 2 до 20 см в год. Тихоокеанская плита движется со скоростью 5,5 см в год на север вдоль Северной Америки. При такой скорости Лос-Анджелес, расположенный на Тихоокеанской плите, окажется рядом с Сан-Франциско через 10 миллионов лет [2].

 

1.3 Границы плит

 

Зоны, где плиты соприкасаются, называются границами плит. От направления движения плит зависят те процессы, которые происходят на границе между плитами. Плиты могут отодвигаться друг от друга, сталкиваться друг с другом или происходит горизонтальное смещение плит относительно друг друга.

Границы раздвига, изображенные на рисунке А-1, наблюдаются в зоне срединно-океанических хребтов, где плиты раздвигаются. В зоне границ раздвига или спрединга образуется новая кора. Исландия, остров в северной Атлантике, образовалась на границе раздвига в северной части Срединно-Атлантического хребта. Вдоль этого срединного хребта в океане и вдоль других границ раздвига регулярно происходят извержения вулканов и землетрясения. Когда раскололась Пангея, она разошлась вдоль этого Срединно-Атлантического хребта. Потребовалось 200 миллионов лет для того, чтобы Атлантический океан вырос до нынешнего размера. Границы раздвига могут также называться дивергентными границами.

Границы поддвига, показанные на рисунке А-2, образуются там, где две плиты сталкиваются и надвигаются друг на друга. Кромка одной плиты опускается в мантию, уходя под кромку другой плиты. В зоне, где мантия поглощает кромку опускающейся плиты, под действием нагрева и давлений образуются вулканы и землетрясения. Под действием больших давлений вдоль границ поддвига слои горных пород могут образовать мощные горные системы, такие как Гималаи в Индии. Границы поддвига могут также называться конвергентными границами или границами надвига. Желоба, окаймляющие Тихий океан, являются зонами, где Тихоокеанская плита погружается. Размер плиты постепенно уменьшается по мере того, как она опускается в зоне желобов. Тихий океан медленно сжимается. Потеря коры в желобах уравновешивается образованием новой коры в срединно-океанических хребтах.

Границы сдвига, показанные на  рисунке А-3, наблюдаются там, где происходит горизонтальное смещение двух плит относительно друг друга. Разломы - это трещины в земной коре. Землетрясения сотрясают Землю, когда горные породы движутся вдоль разлома.

Если перемещения тектонических плит продолжатся с той же скоростью, что и сейчас, через 50 миллионов лет не будет Средиземного моря; Испания, французская Бретань и острова Великобритании объединятся; Кантабрийское море (Бискайский залив) исчезнет; Австралия и Индонезия станут одним континентом; Атлантический и Индийский океаны вырастут. Одновременно Тихий океан уменьшится [2].

 

 

 

 

2 Сейсмичность Земли и вулканы

 

2.1 Землетрясения

 

Землетрясение - это колебание или сотрясение земли. Что вызывает землетрясение? Землетрясения могут вызывать мощные взрывы, движение магмы внутри вулкана. Однако большинство землетрясений происходит в результате движения горных пород в зоне разлома.

 

2.2 Землетрясения и разломы

 

Горные породы в земной коре тоже изгибаются под действием давлений, разламываются и вновь выпрямляются. Разлом - это разрыв в породах, вдоль которого произошло перемещение горных пород.

С установкой высоко чувствительных сейсмографов во многих точках мира сейчас относительно легко регистрировать сейсмические возмущения, даже если они не ощущаются человеком. После того как сейсмические волны были обнаружены и зарегистрированы различными сейсмологическими станциями, можно определить, где они возникли. Есть несколько организаций, которые занимаются вопросами определения параметров землетрясений и сейсмической активности во всем мире. На основании этой информации можно определить сейсмические характеристики зон с высокой и низкой сейсмической активностью.

На приведенной здесь схеме показано распределение сейсмических толчков в глобальном масштабе (рисунок А-4).

На основании этой схемы можно сделать заключение, что землетрясения распространены по земной поверхности весьма неравномерно. Выделяются четкие границы сейсмических зон. В середине океанов сейсмические события концентрируются вдоль очень узких полосок, которые совпадают с местоположением срединно-океанических хребтов. В стороне от этих зон большая часть дна мирового океана асейсмична.

Наиболее важные из срединно-океанических хребтов следующие: Срединно-Атлантический хребет, Центрально-Индийский хребет, который раздваивается на юге и Восточно-Тихоокеанское поднятие. Восточно-Тихоокеанское поднятие начинается в Калифорнийском заливе и разделяется на две части у острова Пасхи (Чили); одна часть идет на юго-запад, а одна к полуострову Тайтао и континентальной части Чили. Как правило, сейсмическая активность в этих зонах слабая.

Аналогичным образом сконцентрирована сейсмическая активность в структурах, называемых островными дугами. Наиболее значительные островные дуги расположены цепочками по периферии Тихого океана. Основные островные дуги: острова Алеутской дуги, полуостров Камчатка, Курильские острова, Япония, Марианские острова. Соломоновы острова, острова Новые Гебриды, острова Фиджи, острова Филиппины-Зондские-Адаманские. В Атлантическом океане мы видим Малые Антильские острова и Южные Сандвичевы острова. Аналогичные сейсмические цепочки обнаруживаются вдоль побережья Центральной и Южной Америки. Самые глубокофокусные и сильные по магнитуде землетрясения регистрируются в этих зонах. Более широкий сейсмический пояс вдоль южной части Европы, Гималаев и Юго-Восточной Азии представляет собой более сложную зону, в которой землетрясения происходят не так часто.

Зоны малой сейсмичности (даже нулевой сейсмичности) представлены материковыми щитами, такими как Канадский шит в восточной части Северной Америки, Бразильский щит в Южной Америке, а также восточной частью Австралии, Центральной Европой, Южной Африкой и океаническим ложе вдали от срединно-океанических хребтов.

Точка внутри Земли, где происходит разрыв или относительное перемещение пород, называется очагом (или гипоцентром) землетрясения. Очаги большинства землетрясений располагаются в толще Земли, где происходит трение плит друг о друга; место на земной поверхности непосредственно над гипоцентром называется эпицентром землетрясения. Если очаг находится на поверхности Земли, то гипоцентр и эпицентр совпадают.

Если очаг расположен на глубине от 0 до 60 километров, землетрясение считается неглубоким. Если очаг расположен на глубине от 60 до 300 километров, землетрясение имеет среднюю глубину очага. Если очаг на глубине от 300 до 700 километров, то это глубокофокусное землетрясение [3].

 

2.3 Сила землетрясения

 

Для измерения силы землетрясения используются две шкалы: одна для измерения интенсивности и другая для измерения магнитуды.

Интенсивность землетрясения - это степень сотрясения грунта на поверхности Земли, ощущаемого в различных точках зоны воздействия землетрясения. Величина интенсивности определяется на основании оценки фактических разрушений, воздействия на предметы, здания и почву, последствий для людей. Значение интенсивности определяется в соответствии с разработанной шкалой интенсивности, которая может быть различной в разных странах. Интенсивность часто связывают с величиной скорости колебания грунта при прохождении сейсмической волны.

В большинстве стран Америки используется Модифицированная шкала интенсивности землетрясений Меркалли, которая имеет 12 уровней интенсивности (баллов).

Магнитуда землетрясения - это величина, пропорциональная энергии, выделяемой в очаге землетрясения. Она определяется с помощью прибора, называемого сейсмографом. Показания прибора (амплитуда и период сейсмических волн) указывают на количество энергии упругой деформации, выделяемой в процессе землетрясения. Чем больше амплитуда волны, тем сильнее землетрясение. Шкала магнитуд была разработана американским сейсмологом Чарльзом Рихтером в 1935 году. В ней используются арабские цифры. Шкала Рихтера логарифмическая и открытая, т.е. нет ни верхнего, ни нижнего пределов для магнитуд Рихтера. Каждое увеличение магнитуды на одно целое число соответствует 30-кратному увеличению количества выделяемой энергии.

Многие люди утверждали, что во время землетрясений видели радугу или свечение в небе. Некоторые ученые предполагают, что определенные горные породы электризуются в результате сильного землетрясения. Эти заряды вызывают появление молниеподобных искр, которые и являются причиной странного свечения в атмосфере [4].

 

2.4 Сильные землетрясения и афтершоки

 

Сильнейшие из известных землетрясений произошли в 1964 году возле побережья Аляски и в 1960 году возле побережья Чили. Эти землетрясения имели балл выше 8,9 по шкале Рихтера. Подобные землетрясения вызывают огромные разрушения,

Обычно после сильного землетрясения следует серия мелких землетрясений, называемых афтершоками. Землетрясение 1971 года в Сан-Фернандо, штат Калифорния, США имело магнитуду 6,6 по шкале Рихтера. В течение последующих трех дней было зарегистрировано более 1000 афтершоков, последовавших за главным землетрясением. Некоторые афтершоки имели магнитуду 5,0 по шкале Рихтера.

 

2.5 Прогнозирование землетрясений

 

Где и когда произойдет следующее землетрясение? Какова будет сила землетрясения? Ученые пытаются ответить на эти вопросы.

Люди во всем мире, которые следят за разломами, заметили, что есть определенные признаки - "предвестники" землетрясений. Накануне сильного землетрясения почва иногда вспучивается или наклоняется возле разлома. Все возрастающее число мелких землетрясений в зоне разлома может означать приближение сильного землетрясения. Очень часто подъем уровня воды в колодце в зоне разлома также является предвестником землетрясения

На основании этих и многих других признаков ученым иногда удавалось правильно предсказать приближение сильных землетрясении [3].

 

 

 

3 Магма и лава

 

3.1 Магма внутри Земли

 

Породы, которые образуются в результате охлаждения и застывания магмы под землей, называются интрузивными породами. Вы не можете увидеть интрузивную породу, за исключением тех случаев, когда в результате каких-либо геологических процессов скрытая интрузивная порода окажется на поверхности. Например, вода может смыть верхнюю породу и открыть нижележащую. На схеме ниже показаны сразу пять интрузивных структур, поэтому Вы можете увидеть формы и относительные размеры каждой.

Батолит, показанный на схеме, такой большой, что часто неизвестно, где находится его основание (Рисунок А-5).

Фактически ядром многих горных образований являются батолиты. Шток аналогичен батолиту, но значительно меньше по размеру. Когда магма пробивает себе путь между горными породами, она образует пластовые структуры (силл). Лакколит в форме гриба образуется тогда, когда магма давит на вышележащие пласты породы. Когда магма прорывается сквозь существующие пласты под углом, образуются дайки.

 

3.2 Лава на поверхности Земли

 

Когда магма извергается на поверхность земли, она называется лавой. Лава достигает поверхности через жерла вулканов или через щели в земле. Эти щели называются трещинами. Эффузивные породы - это затвердевшая лава на земной поверхности.

Лава из больших трещин может затопить большие площади, растекаясь иногда на много километров.

 

3.3 Лава на границах плит

 

Большинство экструзивных или эффузивных пород образуется там, где Вы их не можете увидеть, - на дне океана. Эти породы являются новой корой, рождающейся в зоне срединно-океанических хребтов. Огромные количества лавы извергаются через трещины или жерла вулканов в зоне границ раздвига. Иногда вулканы на дне океанов увеличиваются и поднимаются над поверхностью воды в виде островов.

Много вулканов возникает в зоне границ надвига. На схеме внизу показано, как одна океаническая плита уходит под другую океаническую плиту. Опускающаяся кора расплавляется в астеносфере. Образующаяся при этом магма поднимается вверх. Эта магма образует вулканы на островах, называемых островными дугами. Примерами островных дуг являются Японские и Курильские острова (Рисунок А-6).

Вулканы также могут образовываться на суше, где океаническая плита опускается под материковую плиту. Такой тип границы вызвал образование Каскадных гор в штатах Вашингтон и Орегон в Соединенных Штатах Америки, а также горной системы Анды в Южной Америке.

Подушечная лава - это тип лавы, которая охлаждается и застывает под водой. Она очень часто встречается возле границ раздвига. Странные округленные подушечки горячей лавы с треском лопаются, шипят, когда они контактируют с холодной водой океана [5].

 

3.4 Вулканическая активность

 

Вулканы различаются как по внешнему виду, так и по характеру активности. Некоторые вулканы взрываются, извергая при этом пепел и камни, а также пары воды и различные газы. Этому типу извержения соответствовало извержение горы Сент-Хеленс в Соединенных Штатах Америки в 1980 году. Другие вулканы могут спокойно изливать лаву.

Самым сильным вулканическим взрывом, когда-либо зарегистрированным в истории человечества, явилось извержение вулкана Кракатау, вулканического острова в проливе между Явой и Суматрой. В 1883 году взрыв был такой силы, что его слышали на расстоянии 3200 километров от места взрыва. Большая часть острова исчезла с лица Земли. Вулканическая пыль окутала всю Землю и находилась в воздухе еще в течение двух лет после взрыва. Образовавшаяся гигантская морская волна унесла жизни более 36 000 человек на близлежащих островах.

Очень часто перед извержением вулканы как бы дают предупреждение. Это предупреждение может быть в виде газов и пара, выделяющихся из вулкана. Местные землетрясения могут указывать на то, что внутри вулкана поднимается магма. Земля вокруг вулкана или на самом вулкане вспучивается, и породы наклоняются под большим углом.

Если извержение вулкана происходило в недалеком прошлом, такой вулкан считается действующим или активным. Спящий вулкан - это такой, который извергался в прошлом, но уже не действует в течение многих лет. Потухший вулкан - это такой, извержение которого не предвидится. Большинство вулканов на Гавайских островах считаются потухшими [6].

 

3.5 Вулканический конус

 

Гора, образующаяся в процессе ряда вулканических извержений, называется вулканическим конусом. Она состоит из лавы, вулканического пепла и пород. Обычно конус имеет внутренний центральный канал и жерло. Вулканическое вещество поднимается вверх через жерло. Обычно в самом верху конуса имеется кратер, чашеподобное углубление. Форма вулкана зависит от характера извержения и типа вулканического вещества, извергающегося из конуса (Рисунок А-7).

Шлаковый или пепловый конус, изображенный выше, образуется, когда при извержении вылетают в основном камни и пепел, но выделяется мало лавы. В Мексике очень известен вулкан Парикутин с характерным шлаковым конусом. В 1943 году этот вулкан появился на кукурузном поле. Через 6 дней он достиг высоты 150 метров! Затем он вырос до 400 метров в высоту и потух. При извержениях невзрывного типа с легко вытекающей лавой образуются щитовые конуса, показанные на схеме вверху. Вулканические острова Гавайи с их полого падающими склонами являются типичными щитовыми вулканами. Чередующиеся извержения с выбросом пыли, пепла и камней с последующим спокойным излиянием лавы создают конусы смешанного типа, как показано выше.

Вулканические купола образуются при быстром извержении лавы, но такой вязкой, что она почти не растекается. Поэтому иногда используются термины экструзивный конус или конус набухания для такого типа вулканов. Как видно на схеме, такие вулканы имеют пологие склоны и куполообразные вершины. Мон-Пеле - это вулкан куполообразного типа на острове Мартиника в Карибском море. Сильное извержение его произошло без какого-либо предупреждения в 1902 году. Огненное облако газа и пепла скатилось вниз по склону, в результате почти все жители расположенного внизу городка были убиты. Последствия извержений могут быть очень значительными. Огромные количества вулканической пыли в воздухе являются причиной красивых восходов и заходов солнца. Если плотность достаточно высока, вулканическая пыль может изменить погоду. Увеличенная облачность по причине пыли может вызвать дожди и даже охлаждение. Плодородные почвы Гавайских островов образовались из вулканического пепла и камней. Ученые думают, что газы в воздухе и вода океанов образовались в результате извержений вулканов в прошедшие эпохи [5].

 

3.6 Извержения и продукты извержения

 

Вулканические извержения в общих чертах можно классифицировать как невзрывные и взрывные. Невзрывные извержения обычно вызываются магмой (расплавленной породой), богатой железом и магнием Она относительно жидкая и легко пропускает газы через себя. Потоки лавы, наиболее часто встречающиеся на острове Гавайи, являются наиболее характерным продуктом невзрывных извержений. Наоборот, взрывные извержения очень сильные и вызываются магмой, богатой кремнием, которая не такая жидкая; эти извержения характерны для вулканов вулканической цепи Аляски. В процессе взрывных извержений выделяются большие количества обломочного материала в форме вулканического пепла, пирокластических потоков и грязевых потоков, которые стекают по склонам вулкана [4].

Тефра - один из продуктов извержения. Под этим термином понимаются обломки пород всех размеров, извергаемые в воздух над вулканом, часто в виде вертикальной колонны, которая достигает верхнего слоя стратосферы. Большие куски породы обычно вновь падают на вулкан или вблизи него. Небольшие фрагменты переносятся ветром и падают на расстоянии от вулкана. Это расстояние зависит от размера и плотности частиц, высоты извержения и скорости ветра. Извержение большого количества тефры приводит к образованию значительного слоя пепла. Пространственное распределение накапливающегося пепла имеет наибольшую толщину прямо с подветренной стороны вулкана и истончается с удалением от вулкана. Тефра может быть опасной для жизни и принести большие разрушения на значительных расстояниях от вулкана из-за образования покрывала на поверхности земли и загрязнения атмосферы абразивными частицами и коррелирующими кислотами. Недалеко от вулкана люди могут получить травмы или погибнуть, вдыхая воздух, насыщенный тефрой: ущерб имуществу причиняется вследствие веса тефры и ее абразивного и задымляющего воздействия.

Горячие обломки и газы могут выбрасываться по боковой траектории от взрывающегося вулкана и быть исключительно опасными Взрывы через побочные или паразитические кратеры, как они называются, обычно вызывают незначительные отложения, не более 1 - 2 м у жерла побочного канала. Толщина отложений быстро уменьшается по мере удаления от источника. Обычно они не простираются далее нескольких километров от жерла, но иногда могут достигать и 25 километров. Побочные взрывы опасны для людей в основном из-за своей высокой температуры, каменистых обломков и скорости выброса, которая не позволяет убежать от опасности или спрятаться в надежном месте Ущерб строениям наносится в основном в результате ударов и высокой скорости "ветра" Взрывы через побочные кратеры могут вызывать пирокластические потоки, стекающие вниз по склонам. Воздействие аналогично потокам из основного жерла вулкана. Пирокластические потоки - это массы горячих сухих обломков породы, которые движутся, как жидкость. Их подвижность объясняется горячим воздухом и другими газами, смешанными с обломками. Они часто образуются, когда большие массы горячих обломков породы извергаются на склоны вулкана. Пирокластические потоки могут двигаться вниз по склону со скоростями до 160 километров в час и стремятся заполнить днища долин. Тучи горячей пыли обычно поднимаются над основным руслом этого потока и могут покрыть близлежащие районы, особенно с подветренной стороны. Из-за высокой подвижности пирокластические потоки могут распространяться на расстояние до 25 или более километров от вулкана. Основной ущерб пирокластические потоки наносят в результате быстрого движения основного потока горячих обломков породы, которые сжигают все на своем пути и покрывают обломками, а также сопутствующих туч горячего пепла и газа, которые распространяются на значительные расстояния от основного потока и могут вызвать удушье и ожоги легких и кожи [7].

Грязевые потоки - это массы обломков горных пород, пропитанные водой и движущиеся вниз по склонам примерно так, как движется жидкий бетон. Обломки в основном включают массу сыпучего материала, который отложился на склонах вулкана в результате взрывных извержений: вода может появиться в результате дождя, таяния снега, из озера в кратере или из озера или водоема, расположенного недалеко от вулкана. Скорость грязевого потока зависит в основном от его текучести и крутизны склонов, иногда они продвигаются вниз по долинам на расстояния до 80 км или более со скоростью, превышающей 35 км/час. Грязевые потоки могут распространяться на большие расстояния, чем пирокластические потоки, иногда до 90 км от своего источника. Основная угроза человеку заключается в том, что поток может его накрыть. Сооружения тоже могут быть накрыты или снесены под действием мошной силы грязевого потока. Потоки лавы обычно вытекают спокойно, хотя им часто предшествует эксплозивная вулканическая деятельность. Потоки лавы обычно появляются только после того, как извержение уже продолжалось несколько часов, дней или даже недель, а не сразу после начала извержения. Фронт лавы движется с еле заметной скоростью, иногда достигая скорости пешехода. Потоки лавы обычно не представляют прямой опасности для человека, но они полностью разрушают ту зону, которую покрывают. Потоки лавы в заснеженных районах могут вызвать таяние снега, наводнения и вторичные грязевые потоки; потоки лавы на участках с растительностью могут вызвать пожары. На крупных вулканах с центральным жерлом потоки лавы обычно короткие; поэтому опасные зоны с точки зрения потоков лавы включают только склоны вулкана и ближайшие 2-3 километра близлежащих долин и котловин.

Опасные зоны с точки зрения затопления могут находиться на значительных расстояниях в долинах. Ущерб от вулканических извержений можно уменьшить несколькими способами:

  1. использование знаний о предыдущих извержениях этого вулкана с тем, чтобы определить возможные характеристики извержений в будущем: их масштабы, местоположения, интенсивность, последствия, а также для того, чтобы определить зоны высокой опасности;
  2. создание систем мониторинга для прогнозирования будущих извержений и своевременного оповещения об опасности;
  3. подготовка на случай стихийных бедствий и эвакуация в чрезвычайных ситуациях;
  4. проведение защитных мероприятий;
  5. оценка рисков и планирование использования земельных ресурсов;
  6. страхование, оказание помощи и восстановительные работы.

 

4 Цунами

 

В отличие от преувеличенных и вымышленных историй о цунами, цунами - это НЕ ОДНА чудовищная стена воды, которая непонятным образом возникает ниоткуда и накрывает корабли и прибрежные города. Это одно из наиболее мощных природных явлений - ряд морских волн, способных пересечь весь океан со скоростями до 900 километров в час.

В море волны цунами не превышают по высоте 60 см - их даже трудно определить с корабля или самолета. Но их длина иногда больше 160 км, значительно больше глубины воды, в которой они распространяются.

Не существует типичного цунами. Все цунами различны. Однако все цунами характеризуются большим запасом энергии, которую они несут, даже в сравнении с самыми мощными волнами, образующимися под действием ветра.

Цунами "чувствует дно" даже в самом глубоком океане; кажется, эта едва заметная последовательность волн представляет движение всего вертикального столба воды в океане в тех местах, где проходит цунами.

Когда цунами достигает мелководья на своем пути, скорость волн уменьшается, но высота волн растет, как показано на схеме ниже (Рисунок А-8).

Появлению волн цунами часто предшествует постепенное отступление воды от берега в том случае, когда перед первым гребнем волны идет впадина или подошва волны, или повышение уровня воды примерно до половины амплитуды последующего отступления. Так природа предупреждает о приближении более сильных волн цунами. Это предупреждение следует принимать всерьез, так как волны цунами могут обрушиться с высотой гребня более 30 метров и иметь разрушительные последствия.

Цунами - это японское слово. Произносится "цу-на-ми". Разделите это слово на две части: "цу" означает гавань, "нами" означает волна.

Японские ученые первыми начали проводить специальные исследования явления цунами. Восточное побережье Японии более всего в мире страдает от действия цунами, может быть потому японское слово было выбрано для обозначения этого явления повсеместно.

Другие менее используемые слова для цунами в других языках следующие:

  • flutwellen (немецкое)
  • vloedgolven (датское)
  • хай-и (китайское)
  • maremoto (испанское)
  • raz de marйe (французское)
  • vagues sismigues (французское)
  • tidal waves (английское)
  • Seismic sea waves (английское) [8].

 

4.1 Причины происхождения цунами

 

Природные возмущения, такие как землетрясения, извержения вулканов и оползни или обвалы скальных массивов на побережьях могут явиться причиной возникновения цунами. Возмущения техногенного характера, т.е. вызываемые деятельностью человека, как, например, подводные атомные взрывы в 1946 году, тоже могут вызвать мощные волны; но наиболее частой причиной появления цунами следует, безусловно, считать землетрясения [9].

 

4.1.1 Цунами, вызываемое вулканами

                                              

В 1883 году в результате серии вулканических извержений вулкана Кракатау в Индонезии образовались мощные волны цунами. Налетев на острова Ява и Суматра, эти волны смыли более 5000 лодок и просто смели много мелких островов. Волны высотой с 12-этажный дом снесли с лица земли около 300 деревень и вызвали гибель более 36 000 людей. Ученые полагают, что сейсмические волны прошли два или три раза вокруг Земли (Рисунки А-9, А-10).

 

4.1.2 Цунами, вызываемое оползнем или обвалом

 

В 1958 году в заливе Литуйя на Аляске произошел обвал, и около 81 миллиона тонн льда и твердой породы обрушилось в море. Обвал был следствием землетрясения. После обвала образовалось цунами, которое с большой скоростью распространилось по заливу. Волны достигали поразительной высоты 350 - 500 метров (это самая большая высота волн из всех зарегистрированных в истории цунами). Эти волны вырвали с корнем все деревья и кустарники на склонах. На удивление, при этом были убиты только два рыбака.

 

4.1.3 Цунами, вызываемое землетрясениями

 

Самое разрушительное цунами в наше время было отмечено на побережье Чили в результате землетрясения 22 мая 1960 года. Невозможно подробно перечислить все разрушения и количество смертей, причиненных этим цунами вдоль побережья Чили, однако все поселения между широтой 36S и 44S были полностью или частично разрушены в результате цунами и землетрясения.

В Чили землетрясение и последовавшее за ним цунами привели к тому, что погибли 2000 человек, 3000 были ранены, два миллиона остались без крова, а причиненный ущерб составил 550 млн. долларов США. В результате этого же цунами погибли 61 человек на Гавайях, 20 на Филиппинах, 3 в Окинаве и более 100 человек в Японии. Оцененный ущерб в долларах США составил 50 млн. в Японии, 24 млн. на Гавайях и 1 млн. на побережье США.

Высота волн изменялась в пределах от 13 метров на островах Питкэрн, 12 метров в городе Хило на о. Гавайи и 7 метров в нескольких точках Японии до небольших значений в других местах [10].

 

4.2 Генерация цунами

 

В настоящее время считается, что цунами образуются во время резкого вертикального движения горных пород вдоль разлома при сильном землетрясении, как показано на схеме (Рисунок А-11).

Во время подводных землетрясений механизм генерации волн цунами следующий: когда происходит землетрясение, имеет место значительное перемещение океанической коры; может произойти резкое повышение или понижение дна океана; если это происходит, поверхность моря над зоной деформации океанического дна также подвержена аналогичной деформации, но если деформация океанического дна постоянна, деформация поверхности не является постоянной.

Хотя землетрясения, которые происходят вдоль горизонтальных разломов, иногда вызывают цунами, они обычно имеют локальный характер и не распространяются на большие расстояния. Некоторые ученые заметили, что крупные землетрясения вдоль горизонтальных разломов возле побережья Аляски и Британской Колумбии вызывали цунами, зона действия которых простиралась не более 100 километров.

Как указывалось ранее, цунами обычно происходят после сильных землетрясений с небольшой глубиной очага залегания под океанами. Однако было отмечено несколько случаев образования цунами под действием землетрясений, которые происходили на суше. Поэтому можно сделать вывод, что цунами могут образоваться или из-за изменений морского дна (образования разломов), или под действием сейсмических поверхностных волн, проходящих через неглубокий континентальный шельф. Длиннопериодные поверхностные волны (так называемые волны Рэлея) имеют вертикальную составляющую и передают значительную часть энергии землетрясений. Возвращение уровня моря к нормальному вызывает образование серии волн, распространяющихся во всех направлениях от первоначальной зоны деформации [8].

 

4.3. Распространение цунами

 

Скорость распространения волн цунами зависит от глубины воды. Если глубина воды уменьшается, скорость цунами также уменьшается. В средней части Тихого океана, где глубина воды достигает 4,5 км, волны цунами могут распространяться со скоростью более 800 километров в час.

Следует рассмотреть несколько общих концепций о рефракции и дифракции волн. Эти явления имеют важное значение для понимания механизма распространения цунами.

 

4.3.1 Рефракция волн

 

Вообразите бегущие волны с длиной волны значительно превышающей глубину воды в том месте, где они проходят. Они называются волнами на мелкой воде или длинными волнами. Так как волны длинные, различные части волны могут оказаться над различной глубиной (особенно возле побережий) в данный момент времени.

В связи с тем, что скорость длинной волны зависит от глубины, различные части волны распространяются с различными скоростями, вызывая искривление волн. Это называется рефракцией.

 

4.3.2 Дифракция волн

 

Дифракция - это хорошо известное явление, особенно в оптике и акустике. Это явление можно грубо считать искривлением волн вокруг объектов. Именно такое движение позволяет волнам проходить через препятствия в гавани, так как энергия переносится поперечно по отношению к гребню волны, как показано на схеме ниже. Такое искривление (которое довольно сложно объяснить) имеет значительно меньший масштаб, чем рефракция, о которой говорилось выше и которая является простой реакцией на изменения скорости.

 

4.3.3 Цунами удаленного происхождения

 

Когда цунами распространяются на большие расстояния через океаны, необходимо принимать во внимание сферичность Земли, чтобы определить воздействие цунами на удаленные побережья. Волны, которые расходятся в разные стороны возле источника образования, могут вновь сойтись в точке на противоположном конце океана. Примером этого явилось цунами 1960 года с источником на побережье Чили в точке 39,5 южной широты (S) и 74,5 западной долготы (W). Побережье Японии располагается между 30 и 45 градусами северной широты (N) и 135 и 140 градусами восточной долготы (Е), что составляет разницу в 145 и 150 градусов по долготе от зоны источника. В результате схождения (конвергенции) непреломленных лучей волн на побережье Японии произошли сильные разрушения и погибло много людей. На схеме на следующей странице проиллюстрировано схождение лучей волн из-за сферичности Земли.

Следует помнить, что кроме указанного эффекта лучи волн цунами также отклоняются от своего естественного пути вдоль максимальных окружностей из-за рефракции лучей под воздействием разницы в глубине мест, стремясь к более глубоким местам. Влияние такой рефракции на волны цунами удаленного происхождения приводит к тому, что не всегда волны цунами сходятся в одном месте на противоположном конце океана.

Есть и другой механизм рефракции волн на воде, даже при больших глубинах и в отсутствии топографических неровностей. Было доказано, что течения, направленные под углом к волнам, могут изменить их направление распространения и повлиять на длину волны.

Когда цунами приближается к побережью, волны видоизменяются под действием различных характеристик прибрежного и берегового рельефа. Подводные гряды и рифы, континентальный шельф, очертания мысов и заливов, крутизна береговой полосы могут изменить период волны и высоту волны, вызвать резонанс волн, отражение энергии волн и/или преобразовать волны в приливной вал (бор), который обрушивается на берег.

Океанические хребты очень мало защищают побережье. Хотя небольшое количество энергии цунами может отразиться от подводного хребта, большая часть энергии переносится через хребет к береговой линии. Цунами 1960 года, образовавшееся вдоль побережья Чили, является характерным примером этого. Волны этого цунами имели большую высоту вдоль всего побережья Японии, включая острова Сикоку и Кюсю, которые располагаются за хребтом Южного Хонсю.

 

4.3.4 Локальные цунами

 

Когда возникает цунами местного происхождения, оно воздействует на береговую линию сразу же после события, которое вызвало цунами (землетрясение, подводное извержение вулкана или обвал). Иногда отмечались случаи прихода цунами на ближайшее побережье через 2 минуты после момента его образования.

По этой причине система предупреждения о цунами в этом случае бесполезна, и не следует ожидать рекомендаций от компетентных органов в отношении того, как вести себя и что делать в случае таких цунами. Малая эффективность систем предупреждения о цунами объясняется еще и тем, что при землетрясении могут отказать системы связи и другие инфраструктуры. Поэтому очень важно выработать правильный план действий на случай цунами [3].

4.4 Воздействие цунами на побережье

 

Воздействие цунами на побережье в основном зависит от рельефа морского дна и суши в данном месте, а также направления прихода волн.

 

4.4.1 Высота волны

 

Высота волны также зависит от самого строения побережья. Например в клинообразных бухтах, где создается эффект воронки, высота волн увеличивается. С другой стороны, мелководье или песчаный бар на дне недалеко от берега может уменьшить высоту волны. Этим объясняется различная высота волн цунами в разных местах на одном и том же побережье.

 

4.4.2 Накат цунами на берег

 

При приближении волн цунами к берегу, высота уровня воды может увеличиться до 30 метров и более в отдельных исключительных случаях. Увеличение уровня до 10 метров случается довольно часто. Это вертикальное увеличение высоты уровня воды называется высотой наката цунами.

Высота цунами будет изменяться в различных точках побережья. Изменения в высоте цунами и топографических характеристиках береговой линии вызывает изменение характеристик наката цунами в разных точках береговой линии.

Пример такой большой разницы в особенностях наката цунами приводят некоторые ученые: на острове Кауаи, Гавайи на западном склоне залива наблюдалось постепенное повышение уровня воды, в то время как всего в одной миле к востоку волны неистово налетели на берег, уничтожив рощи деревьев и разрушив много домов.

Следует отметить, что изменяются и характеристики отдельных волн, когда они приходят на одно и то же побережье. Ученые приводят примеры из истории Гавайских островов, когда первые волны были такими плавными, что человек мог спокойно идти по грудь в воде навстречу приходящим волнам. Позднее волны стали такими сильными, что они разрушили много домов и выбросили обломки к лесу на расстояние 150 метров от берега [10].

 

4.4.3 Последствия цунами

 

Разрушения, вызываемые цунами, происходят в основном из-за удара волн, в результате затопления, размыва фундаментов зданий, мостов и дорог. Разрушения увеличиваются из-за плавающих обломков, лодок, машин, которые с силой ударяют в здания. Сильные течения, которые иногда наблюдаются во время цунами, вызывают дополнительные разрушения из-за того, что обрывают боны, срывают с якорей лодки и баржи.

Дополнительные разрушения могут произвести пожары из-за разлива нефтепродуктов в результате цунами; могут также иметь место загрязнения в результате нарушений системы канализации и смыва химических веществ [10].

 

4.5 Защита от цунами

 

Невозможно полностью защитить какой-либо берег от разрушительной силы цунами. Во многих странах пытались строить молы и волноломы, дамбы и другие сооружения с целью ослабить силу воздействия цунами и уменьшить высоту волн. В Японии инженеры построили широкие набережные для зашиты портов и волноломы перед входами в гавани, чтобы сузить эти входы и отвести или уменьшить энергию мощных волн.

Но ни один тип защитных сооружений не смог предоставить стопроцентную защиту низко расположенных побережий. Фактически барьеры иногда могут только усилить разрушения, если волны цунами пробьют брешь в них, с силой бросая на дома и другие сооружения куски бетона, как снаряды.

В некоторых случаях деревья могут предоставить защиту от волн цунами. Рощи деревьев сами по себе или в дополнение к береговым защитным сооружениям могут гасить энергию цунами и уменьшить высоту волн цунами [11].

 

4.6  Система предупреждения о цунами

 

Основной целью Системы предупреждения о цунами в Тихоокеанском регионе является выявление и привязка зон сильных землетрясений в Тихоокеанском регионе, определение, являлись ли они причиной образования цунами в прошлом, и предоставление своевременной и эффективной информации и предупреждение населения Тихоокеанского региона с целью уменьшить опасности, связанные с цунами, особенно с точки зрения жизни и благополучия человека. Для достижения этой цели Система предупреждения о цунами непрерывно следит за сейсмической обстановкой и уровнем поверхности океана в Тихоокеанском регионе [11].

 

4.6.1 Описание

 

Система предупреждения о цунами - это международная программа, требующая участия многих служб, которые занимаются вопросами сейсмичности, приливных явлений, связи и распространения информации из различных стран Тихоокеанского региона. Административно страны-участницы объединены в рамках Международной океанографической комиссии как члены Международной координационной группы по Системе предупреждения о цунами в Тихоокеанском регионе (ICG/ITSU). По просьбе Международной океанографической комиссии был создан Международный центр информации о цунами, который выполняет многочисленные задачи в поддержку участников ICG/ITSU и с целью уменьшить риск, связанный с цунами в Тихоокеанском регионе. Тихоокеанский центр предупреждения о цунами (ТЦПЦ) является оперативным центром Системы предупреждения о цунами в Тихоокеанском регионе.

Центр предупреждения о цунами в Тихоокеанском регионе (PTWC = ТЦПЦ) собирает и производит оценку данных, предоставляемых странами-участницами, и издает соответствующие информационные бюллетени для всех участников о сильных землетрясениях и возможной или подтвержденной вероятности образования цунами (Рисунок А-12) [9].

 

4.6.2 Режим функционирования

 

Функционирование Системы начинается с момента определения любой сейсмической станцией одной из стран-участниц землетрясения такой силы, что срабатывает устройство сигнала тревоги, установленное на данной станции. Сотрудники станции немедленно интерпретируют полученные сейсмограммы и посылают информацию в ТЦПЦ. После получения данных от одной из сейсмических станций страны-участницы или после срабатывания сигнального устройства в самом ТЦПЦ, центр посылает запросы на предоставление данных от других станций Системы.

Когда в ТЦПЦ получат достаточно данных для определения координат эпицентра землетрясения и его магнитуды, принимается решение в отношении дальнейших действий. Если землетрясение достаточно сильное и способно вызвать цунами, ТЦПЦ посылает запросы на станции наблюдения за приливами стран-участниц, расположенных ближе к эпицентру, чтобы они проводили контроль показаний с целью выявления цунами. Издаются Бюллетени предупреждения/наблюдения за цунами для организаций, занимающихся распространением информации, по всем землетрясениям магнитудой более 7,5 (более 7,0 для региона Алеутских островов) с целью оповещения общественности о возможности образования цунами и необходимости принятия мер безопасности. Оцениваются данные, полученные от станций наблюдения за приливами; если они показывают, что образовалось цунами, опасное для части или всего населения Тихоокеанского региона. Бюллетень предупреждения/наблюдения за цунами расширяется или обновляется как Предупреждение для всего Тихоокеанского региона. Соответствующие организации затем проводят эвакуацию людей из опасных областей по заранее разработанным схемам. Если станции наблюдения за приливами показывают образование не представляющего опасности цунами (или отсутствие цунами), ТЦПЦ аннулирует содержание ранее разосланного Бюллетеня предупреждения/наблюдения за цунами.

В некоторых областях Тихоокеанского бассейна функционируют национальные и региональные системы предупреждения о цунами, которые предоставляют своевременное и эффективное предупреждение о цунами для населения. Для населения прибрежных районов, где возможно зарождение цунами, особенно важна быстрота оповещения и передачи данных о цунами. Учитывая время, необходимое для сбора и оценки сейсмических данных и данных о приливных явлениях, ТЦПЦ не может вовремя предупредить о цунами население тех областей, где цунами образуются в местных водах. С целью принятия хоть каких-то мер безопасности в первый час после образования цунами в данном регионе в некоторых странах были созданы национальные и региональные системы предупреждения о цунами. Региональные системы предупреждения способны выдать сигнал тревоги в самое кратчайшее время и предупредить население, проживающее недалеко от эпицентра землетрясения, о возможном цунами на основании лишь данных о землетрясении, не ожидая информации о возможном образовании цунами.

Для эффективного функционирования эти региональные системы, как правило, имеют информацию от ряда сейсмических станций и станций наблюдения за приливами. Эти данные передаются моментально по телеметрической связи в центральный штаб. Местные очаги землетрясения располагаются обычно в 15 минутах или даже менее, поэтому предупреждение на основе сейсмических данных немедленно передается населению области. В связи с тем, что предупреждения выдаются лишь на основе сейсмологических данных, можно предположить, что иногда эти предупреждения не подтверждаются образованием цунами. Но так как эти предупреждения, сделанные очень быстро, действуют только для ограниченной области, это приемлемо, так как достигается более высокий уровень защищенности людей.

Наиболее сложные государственные системы предупреждения созданы во Франции, Японии, России и США. В случае с Соединенными Штатами Америки Центр РТWС и Центр предупреждения о цунами на Аляске (АТWС) являются Государственными центрами оповещения о цунами для США и предоставляют все услуги по предупреждению о цунами, которые могут иметь государственный интерес для США. Кроме того. Центр РТWС (ТЦПЦ) выполняет роль Регионального центра оповещения о цунами на Гавайях в отношении цунами, образующихся в зоне Гавайских островов [10].

 

4.6.3 Два примера цунами из прошлого

 

Возможно, самый катастрофический случай цунами в истории человечества произошел в глубокой древности и дошел до нас в виде мифов. Это произошло приблизительно в 1450 году до новой эры на острове Тера к юго-востоку от Греции. На этом острове процветал величественный город Минойской цивилизации до того дня, когда произошло извержение вулкана на острове Тера. В результате извержения большая часть острова взлетела на воздух. За землетрясением последовали гигантские волны и, как полагают некоторые ученые, это нашло отражение в предании об исходе Моисея из Египта сквозь расступившиеся воды Красного моря, а гибель острова Тера, возможно, явилась реальной основой мифа о гибели Атлантиды, позднее пересказанного древнегреческим философом Платоном.

Гигантские волны цунами последовали за катастрофическим землетрясением в Лиссабоне, Испания, 1 ноября 1755 года. Очаг землетрясения, очевидно, находился на дне океана к западу от Лиссабона. В результате огромных волн и землетрясения погибли не менее 60 000 человек, многие из которых находились на богослужении в храмах по случаю Дня всех святых. Эта трагедия вызвала многочисленные дискуссии среди богословов по поводу провидения божьего, что натолкнуло Руссо на мысль, что людям лучше находиться вне зданий, и послужило основой для незабываемого эпизода в философской повести "Кандид, или оптимизм" Вольтера.

 

 

 

 

5 Сейсмичность районов России

 

От землетрясений и цунами больше всего страдают жители Дальневосточного региона России. Тихоокеанское побережье России находится в одной из самых "горячих" зон "огненного кольца". Здесь сходятся в тектонических битвах Тихоокеанская плита с Евро-Азиатской и Северо-Американской плитами. Здесь самая высокая плотность распределения действующих вулканов на Земле: на каждые 20 км побережья - один вулкан. Рай для вулканологов! Землетрясения здесь происходят не реже, чем в Японии или в Чили. Сейсмологи насчитывают обычно не менее 300 ощутимых землетрясений в год. Цунами рождаются в Курило-Камчатском желобе каждые 2-3 года, а сильные цунами, вызывающие значительные бедствия, возникают не реже, чем в 10-12 лет. Ученые установили, что повторяемость катастрофических цунами в одной и той же зоне этого региона составляет примерно 100 лет. Последнее катастрофическое цунами с высотой волны более 15 метров произошло вблизи Камчатки 5.11.1952 г.

Примерно с этого же времени (а точнее с 1959 г.) начала работать Служба предупреждения о цунами. В настоящее время станции цунами с круглосуточным дежурством специалистов работают в Петропавловске-Камчатском, Южно-Сахалинске, Владивостоке, Курильске. Сейсмостанции и пункты измерения уровня океана установлены и функционируют практически в каждом портовом городе побережья.

На карте сейсмического районирования России районы Камчатки, Сахалина и Курильских островов относятся к так называемой восьми- и девяти-балльной зоне. Это означает, что в этих районах интенсивность сотрясений может достигать 8 и даже 9 баллов. Соответствующими могут быть и разрушения при сильных землетрясениях. Поэтому строители обязаны возводить в этих районах здания усиленной конструкции.

К сейсмически активным районам России относится также Восточная Сибирь, где в Прибайкалье, Иркутской области и Бурятской Республике выделяют 7-9-балльные зоны.

Якутия, через которую проходит граница Евро-Азиатской и Северо-Американской плит, не только считается сейсмоактивной областью, но также является рекордсменом: здесь нередко происходят землетрясения с эпицентрами севернее 70° с.ш. Как известно сейсмологам, основная часть землетрясений на Земле происходит в районе экватора и в средних широтах, а в высоких широтах такие события регистрируются крайне редко. Среди других сейсмоактивных районов России следует отметить Кавказ, отроги Карпат, побережья Черного и Каспийского морей. Для этих районов характерны землетрясения с магнитудой 4-5. Однако за исторический период здесь отмечались и катастрофические землетрясения с магнитудой более 8,0. На побережье Черного моря обнаруживались и следы цунами. Казалось бы, жителям Москвы, Санкт-Петербурга и других городов, расположенных на Русской платформе, нет необходимости волноваться по поводу землетрясений. Однако, как выяснилось, знания из области сейсмологии и жизни Земли оказываются полезными и для жителей относительно "незыблемой тверди" платформ.

Сильное землетрясение в Румынии в 1977 году откликнулось в Москве сотрясениями с интенсивностью 4-5 баллов. При этом в верхних этажах больших домов, построенных в поймах рек, колебания достигали значительной интенсивности. Раскачивались висящие лампы, падали предметы и кресла перемещались по комнате из угла в угол. Так называемые "живые разломы", часто встречающиеся внутри плит, платформ и щитов, могут стать причиной серьезной катастрофы, если вблизи такого разлома окажется атомная электростанция или другой подобный объект. Поэтому знакомство с основами наук о Земле или с геонауками поможет любому человеку выбрать правильную стратегию поведения в чрезвычайной ситуации [12].

 

5.1 Следы древних цунами настораживают

 

В последнее время ученью успешно разрабатывают методы реконструкции (восстановления) древних геофизических событий на Земле. Значительные успехи достигнуты в изучении палеоизвержений, палеоземлетрясений и палеоцунами.

Так, на Камчатке обнаружены достоверные следы 20-и крупнейших эксплозивных (взрывных) извержений за последние 10 тысяч лет. Для каждого события установлены энергия, параметры и дата с точностью не хуже +/-40 лет.

Раскопки прибрежного грунта на Тихоокеанском берегу Камчатки позволили обнаружить также следы более 50 сильнейших палеоцунами за последние 8 тысяч лет. Анализ этих материалов показал, что наиболее высокая сейсмическая и вулканическая активность приходилась на начало нашей эры, что соответствует возрасту 2000 лет назад. Затем сейсмоактивность снизилась до минимума к 1000 г. н.э. и последнюю тысячу лет неуклонно возрастает. Это может означать, что к рубежу 3-го тысячелетия сейсмическая активность Земли станет существенно больше, чем в предыдущие 1000 лет. Проблемы землетрясений и цунами особенно важны для Дальневосточного региона нашей страны. Там созданы соответствующие службы и в качестве приложения на следующей странице приводится памятка о цунами, выпущенная для жителей Камчатки.

 

Заключение

 

Ни одна страна мира не может быть уверена, что на ее территории не произойдет стихийное бедствие. Согласно теории вероятности, масштабное стихийное бедствие в регионе происходит раз в пятьсот лет. Если срок вышел, и ничего не произошло — вероятность возрастает в несколько раз.

Землетрясение и цунами — хорошо исследованные и описанные явления, но целенаправленные исследования проводить трудно. Когда случается — об этом говорят, это будоражит всех и пугает, но скоро всё все забывают до следующего раза.

 Цунами состоит из трех этапов: передача сейсмической энергии океану, возмущение воды и собственно то, что мы называем цунами, — огромная волна, накрывающая берег.

Часто приходится слышать рассуждение, мол, непонятно: почему такие разрушения от цунами? Например, их нет от ветровых волн на Каспии, которые, бывает, достигают 10-15 метров в высоту, в океане и до 30 метров волны. Но что такое волна? Она ударилась в берег и ушла. Самая длинная волна может быть метров десять. А цунами — это поток, который появился и течет к берегу минут двадцать. Представьте себе: появляется в океане река глубиной два метра, которая течет на вас. Тонны воды сметают все на своем пути. Это еще и камни, деревья, машины — все с водой несется вперед со скоростью до 100 км в час.

Именно поэтому важно изучать теоретические основы данных явлений. А уже потом на основе этих данных пытаться предотвратить или, по крайней мере, уменьшить последствия их воздействий на человека и его среду обитания.

В курсовой работе мы постарались максимально приближенно и интересно рассказать о страшных процессах, протекающих в земной коре. И надеемся, что эта работа поможет заинтересовать определенное число людей для исследований землетрясений и цунами на благо человечества…

Список использованных источников:

 

1 Дрейф Земли// www.molodechno.by / modules / incotent / index. htm

2 Влодавец, В.И. Теория литосферных плит / В.И. Влодавец.— М. : Наука, 1973,— с 17-36

3 Землетрясения // www.geosite.com.ru /. html

4 Новичков, В.Б. Большая серия знаний: Планета Земля / В.Б. Новичков.–

М. : Современная педагогика, 2002, - с 34-38,  42-44

5 Исмаил – Заде, А.Наука и религия: Горячее дыхание Земли / А. Исмаил – Заде. – М. : Наука, 2003, №2. – с 10-15

6 Маракушев, А.А. Магма и лава / А.А. Маракушев. Природа. – М. : Наука, 1984, №9. – с 15-19

7 Извержения и продукты извержения // www.ed.vseved.ru / . html

 

8 Раст, Х. Цунами // Пер. с немецкого. – М. : Мир, 1984, с 5-183

9 Летников, Ф. Глубинные процессы Земли и их поверхностные проявления. Цунами // Наука и жизнь. – М. : Наука, 1998, №1. – с 32-26

10  Это страшное явление – цунами // www.nature.ru /. html

11 Знаменский, В.С. Цунами и защита от них // Наука в России. – М. : Наука, 2000, №4. – с 13 – 23

12 Малышев, А.И. Сейсмичность районов России / А.И. Малышев. – Екатеринбург: УроРАН, 2000, с 5-17, 27-30, 250-262

 

Скачать:  У вас нет доступа к скачиванию файлов с нашего сервера. КАК ТУТ СКАЧИВАТЬ

Категория: Курсовые / Курсовые по географии

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.