Dlaczego ziemia się trzęsie?
Płyty tektoniczne które pływają w plastycznym płaszczu Ziemi powoli, lecz stale, trącają się wzajemnie, przez co wzdłuż ich krawędzi powstają silne naprężenia. W końcu stają się one tak duże, że płyta ugina się i powstaje wstrząs. Naprężenie na jakiś czas znika, ale ziemia może się trząść nadal na obszarze setek kilometrów. Większość trzęsień ziemi, zwłaszcza na obrzeżach Oceanu Spokojnego i w pasie ciągnącym się od południowej Europy w głąb Azji, jest wynikiem ruchów płyt skorupy ziemskiej. Bywają jednak i inne przyczyny. Niektóre części globu powracają jeszcze do stanu równowagi po zlodowaceniu, które ustąpiło zaledwie około 10 tyś. lat temu. Uwolniona od ogromnego ciężaru lodu skorupa ziemska podlega czasem wstrząsom powstającym w wyniku powolnego wyginania się do góry. Niewielkie trzęsienia o zasięgu lokalnym mogą być również powodowane przez wybuchy wulkanów, osuwanie się ziemi, podziemne eksplozje jądrowe, a nawet napełnianie zbiorników wodnych. Ich znaczenie jest jednak niewielkie w porównaniu z występującymi na krawędziach płyt trzęsieniami, w czasie których uwalnia się energia równoważna tuzinom bomb atomowych.
Jak długo trwa trzęsienie ziemi?
Główna faza trzęsienia ziemi rzadko trwa dłużej niż minutę, bywa jednak poprzedzona drobnymi drganiami zwanymi wstrząsami wyprzedzającymi. Mogą one występować kilka godzin, tygodni, a nawet miesięcy przed wstrząsem głównym. Po nim ma miejsce seria wstrząsów potomnych będących wynikiem powrotu skorupy ziemskiej do stanu stabilizacji.
Chociaż są one bez porównania słabsze od wstrząsu głównego, często powodują szkody w obiektach, których konstrukcja została wcześniej osłabiona przez trzęsienie główne.
Czy istnieją podwodne trzęsienia ziemi?
Płyty skorupy ziemskiej mogą się poruszać nie tylko na obszarach lądowych, lecz także wzdłuż uskoków podwodnych. Występujące wtedy trzęsienia ziemi nie powodują groźnych skutków w najbliższej okolicy. Wstrząs taki może wprawdzie być odczuwany na statkach, ale ich uszkodzenie jest mało prawdopodobne. Wstrząsy następujące pod wodą lub w strefie brzegowej lądu powodują jednak powstawanie olbrzymich fal morskich noszących japońską nazwę tsunami. Fale te mogą posuwać się z prędkością 800 kilometrów na godzinę. Nie stanowią zagrożenia na pełnym morzu, gdzie nie osiągają dużej wysokości, ale zbliżając się do przybrzeżnych płycizn znacznie zwalniają i woda spiętrza się nawet do 60 metrów. Fale te uderzają o ląd i powodują ofiary śmiertelne i zniszczenia.
Tsunami mogą powodować tragiczne skutki daleko od miejsca wstrząsu, który je wywołał. Fale wywołane przez trzęsienie ziemi na Alasce w 1964 roku wyrządziły znaczne szkody na wybrzeżu Kalifornii, zaś tsunami będące następstwem trzęsienia ziemi w Chile w roku 1960 uderzyło przeszło dobę później o wybrzeża Japonii.
Jak działa sejsmograf?
Sejsmolodzy, czyli uczeni zajmujący się badaniem trzęsień ziemi, używają całego zestawu wymyślnych przyrządów. Najważniejszym z nich jest sejsmograf - bardzo czułe urządzenie, wykrywające nawet najlżejsze drgania ziemi. Wstrząsy są zapisywane automatycznym piórkiem na papierze owiniętym dookoła obracającego się walca. W niektórych sejsmografach linia ta kreślona jest przez padający na światłoczuły papier cienką wiązkę światła. Gdy nie ma żadnych drgań, linia jest prosta. Drobne wstrząsy powodują lekkie zafalowanie linii, a większe - wyraźne skoki linii w górę i w dół. Stacje sejsmograficzne rozmieszczone są na całym świecie. Gdy zarejestrowane zostaną fale sejsmiczne znacznej wielkości, porównuje się natężenia fal i czas, jaki zajęło im dotarcie do poszczególnych stacji. Pozwala to zlokalizować wstrząs i określić jego siłę.
Co to jest skala Richtera?
W 1935 roku amerykański sejsmolog, Charles Richter, opracował skalę liczbową, pozwalającą określać siłę trzęsień ziemi. Każda kolejna liczba skali oznacza dziesięciokrotny wzrost energii uwalnianej przez wstrząs. Wstrząs o sile 2 stopni uwalnia zatem 10 razy więcej energii niż wstrząs o sile 1 stopnia, a wstrząs 3 - stopniowy - 10 razy więcej niż 2 - stopniowy.
Sejsmografy zapisują codziennie setki drobnych wstrząsów. drgania o sile mniejszej od 2 nie są odczuwane przez ludzi. Powstanie poważniejszych szkód jest mało prawdopodobne, jeśli siła wstrząsu nie sięga 5 stopni. Groźne są trzęsienia ziemi powyżej 7 stopni. Tylko dwa osiągnęły dotychczas siłę 8,9 stopnia. Pierwsze miało miejsce w Kolumbii i Ekwadorze w 1906 roku, a drugie w 1933 roku w Japonii.
Skąd bierze się sława uskoku San Andreas?
Kalifornijski uskok San Andreas zdobył światowy rozgłos dzięki swym rozmiarom i nieprzerwanej aktywności sejsmicznej. Większość uskoków to tylko pęknięcia warstw skalnych, natomiast ten ogromny ryft stanowi granicę między dwiema wielkimi ruchomymi płytami skorupy ziemskiej. Ma on prawie 1100 kilometrów długości. Rozciąga się od Zatoki Kalifornijskiej w kierunku północno - zachodnim, zaś na północ od San Francisco ciągnie się dalej po dnie oceanu.
Wzdłuż całego uskoku notuje się co roku ponad 100 niewielkich wstrząsów, a czasem następują tu również silne trzęsienia ziemi. Dzieje się tak dlatego, że płyty ocierają się o siebie. Znajdująca się na wschód od uskoku płyta amerykańska jest dość stabilna, ale leżąca na zachód od niego płyta pacyficzna stale porusza się w kierunku północnym.
Ruch ten odbywa się od milionów lat, a jego prędkość wynosi obecnie około 5 centymetrów rocznie. Następuje on skokowo, gdy narastające ciśnienie działające na uskok nagle ustępuje. W 1906 roku, podczas trzęsienia ziemi w San Francisco, ziemia przesunęła się wzdłuż uskoku o przeszło 4,5 metra.