Este imposibil să ne imaginăm un dezastru natural mai distructiv și mai periculos decât un cutremur. Oamenii care trăiesc în zone predispuse la cutremur riscă să fie prinși de un cutremur pe tot parcursul vieții. Populația care locuiește într-o zonă relativ stabilă se teme de ecourile mișcării, precum valurile divergente de la centrul unui eveniment spre periferia acestuia.
Cauzele naturale ale cutremurelor
În antichitate, dezastrul era considerat mânia zeilor, o manifestare a puterii altor personaje magice și mitice. Datorită cercetărilor moderne și dezvoltării seismologiei, cauzele vibrațiilor în litosferă sunt clar definite:
- subducție. Învelișul superior al pământului este format din plăci. Din motive de muncă internă care are loc în, aceste plăci se pot depărta sau, dimpotrivă, se pot strecura unele pe altele, ceea ce duce la;
- deformarea plăcii. Anumite forțe afectează stabilitatea platformelor în sine, în urma cărora se pot produce cutremure nu numai la periferie, ci și în centrul plăcilor, ca, de exemplu, în China;
- activitate vulcanica. Erupțiile vulcanice contribuie și ele la vibrațiile din scoarța terestră. Astfel de fenomene apar mai des, dar sunt mai puțin distructive.
Cauzele tehnogene ale dezastrelor
Omenirea interferează activ cu natura, încercând să remodeleze mediul la propria discreție, fără să se gândească la schimbările globale care duc la creșterea numărului de dezastre naturale. Astfel, frecvența cutremurelor este influențată de următoarele tipuri de activități ale „regelui naturii”:
- crearea de rezervoare artificiale pe suprafețe mari. Când o masă uriașă de apă este concentrată în rezervoare, greutatea acesteia începe să exercite presiune asupra rocilor poroase subterane, provocând compactarea acestora din urmă. Calitatea solului de jos se schimbă, de asemenea, devine prea saturat cu umiditate. Toate acestea duc la cutremurări chiar și în acele zone care nu au fost niciodată renumite pentru cutremure;
- forarea ultra-profundă și umplerea puțurilor uzate cu apă. O schimbare a stării interne a litosferei din cauza exploatării miniere în timpul exploatării conduce la tremurături de putere variabilă - după cum știți, naturii nu-i place golul;
- explozii nucleare, atât în subteran, cât și la suprafața planetei, creând o undă de șoc puternică și scuturând toate straturile învelișului superior al Pământului.
Toate acestea sunt principalele cauze naturale și provocate de om ale cutremurelor.
Ploaia acidă este o problemă gravă de mediu cauzată de poluarea mediului. Apariția lor frecventă înspăimântă nu numai oamenii de știință, ci și oamenii obișnuiți, deoarece astfel de precipitații pot avea un impact negativ asupra sănătății umane. Ploaia acidă se caracterizează printr-un nivel scăzut al pH-ului. Pentru precipitații normale, această cifră este de 5,6 și chiar și o ușoară încălcare a normei este plină de consecințe grave pentru organismele vii prinse în zona afectată.
Cu o schimbare semnificativă, nivelul redus de aciditate provoacă moartea peștilor, amfibienilor și insectelor. De asemenea, în zona în care se observă astfel de precipitații, se pot observa arsuri acide pe frunzele copacilor și moartea unor plante.
Consecințele negative ale ploii acide există și pentru oameni. După o furtună, gazele toxice se acumulează în atmosferă, iar inhalarea lor este foarte descurajată. O scurtă plimbare în ploaia acidă poate provoca astm bronșic, boli de inimă și plămâni.
Ploaia acidă: cauze și consecințe
Problema ploii acide este de multă vreme de natură globală și fiecare locuitor al planetei ar trebui să se gândească la contribuția lor la acest fenomen natural. Toate substanțele nocive care intră în aer în timpul activității umane nu dispar nicăieri, ci rămân în atmosferă și mai devreme sau mai târziu revin pe pământ sub formă de precipitații. Mai mult decât atât, consecințele ploii acide sunt atât de grave încât uneori sunt necesare sute de ani pentru a le elimina.
Pentru a afla care pot fi consecințele ploii acide, trebuie să înțelegeți însuși conceptul de fenomen natural în cauză. Deci, oamenii de știință sunt de acord că această definiție este prea restrânsă pentru a descrie problema globală. Numai ploaia nu poate fi luată în considerare - grindina acidă, ceața și zăpada sunt și ele purtătoare de substanțe nocive, deoarece procesele de formare a acestora sunt în mare parte identice. În plus, pe vreme uscată pot apărea gaze toxice sau nori de praf. Ele sunt, de asemenea, un tip de precipitare acidă.
Cauzele formării ploii acide
Cauza ploii acide se află în mare parte în factorul uman. Poluarea constantă a aerului cu compuși care formează acizi (oxizi de sulf, acid clorhidric, azot) duce la dezechilibru. Principalii „furnizori” ai acestor substanțe în atmosferă sunt întreprinderile mari, în special cele care lucrează în domeniul metalurgiei, procesării produselor care conțin petrol, arderii cărbunelui sau păcurului. În ciuda disponibilității filtrelor și sistemelor de curățare, nivelul tehnologiei moderne încă nu ne permite să eliminăm complet impactul negativ al deșeurilor industriale.
Ploaia acidă este, de asemenea, asociată cu o creștere a numărului de vehicule pe planetă. Gazele de eșapament, deși în proporții mici, conțin și compuși acizi nocivi, iar în ceea ce privește numărul de mașini, nivelul de poluare devine critic. Contribuie și centralele termice, precum și multe articole de uz casnic, precum aerosoli, produse de curățare etc.
Pe lângă influența umană, ploile acide pot apărea și din cauza unor procese naturale. Astfel, apariția lor este cauzată de activitatea vulcanică, în timpul căreia se eliberează cantități mari de sulf. În plus, produce compuși gazoși în timpul descompunerii anumitor substanțe organice, ceea ce duce și la poluarea aerului.
Cum se formează ploaia acidă?
Toate substanțele nocive eliberate în aer reacționează cu energia solară, dioxidul de carbon sau apa, rezultând compuși acizi. Împreună cu picăturile de umiditate, se ridică în atmosferă și formează nori. Ca urmare, apar ploi acide, se formează fulgi de zăpadă sau grindină, care returnează toate elementele absorbite pe pământ.
În unele regiuni s-au observat abateri de la norma de 2-3 unități: nivelul de aciditate admisibil este de 5,6 pH, dar în China și regiunea Moscovei au fost precipitații cu valori de 2,15 pH. În același timp, este destul de dificil de prezis unde exact vor apărea ploile acide, deoarece vântul poate duce norii formați destul de departe de locul poluării.
Compoziția ploii acide
Elementele principale ale ploilor acide sunt acizii sulfuric și sulfuros, precum și ozonul, care se formează în timpul furtunilor. Există, de asemenea, o varietate de sedimente cu azot, în care miezul principal este acizii nitric și azotași. Mai rar, ploaia acide poate fi cauzată de nivelurile ridicate de clor și metan din atmosferă. De asemenea, alte substanțe nocive pot ajunge în precipitații, în funcție de compoziția deșeurilor industriale și menajere care intră în aer într-o anumită regiune.
Consecințe: ploaie acidă
Ploaia acidă și efectele sale sunt un subiect constant de observație pentru oamenii de știință din întreaga lume. Din păcate, previziunile lor sunt foarte dezamăgitoare. Precipitațiile cu un nivel scăzut de aciditate sunt periculoase pentru floră, faună și oameni. În plus, ele pot duce la probleme de mediu mai grave.
Odată ajunsă în sol, ploaia acidă distruge mulți nutrienți necesari creșterii plantelor. În același timp, ei atrag și metale toxice la suprafață. Printre acestea se numără plumbul, aluminiul etc. Cu un conținut de acid suficient de concentrat, precipitațiile duc la moartea copacilor, solul devine nepotrivit culturilor și este nevoie de ani de zile pentru a-l reface!
Un cutremur este unul dintre cele mai teribile fenomene naturale. Cutremurele sunt înregistrate în fiecare zi în întreaga lume. Dar cele mai multe dintre ele sunt atât de nesemnificative încât pot fi detectate doar cu ajutorul senzorilor și instrumentelor. Cu toate acestea, de câteva ori pe lună, oamenii de știință reușesc să înregistreze o vibrație puternică a scoarței terestre, care este capabilă de distrugere gravă.
Descrierea cutremurului
Cutremurele sunt vibrații ale scoarței terestre și tremurături care sunt cauzate de cauze naturale sau create artificial. Ce poate provoca un cutremur? Orice cutremur este o eliberare instantanee de energie care are loc din cauza rupturii rocilor. Volumul rupturii se numește focarul cutremurului. Joacă un rol important, deoarece cantitatea de energie eliberată și forța de împingere depind de dimensiunea sa.
Sursa unui cutremur este o ruptură, după care are loc o deplasare a suprafeței pământului. Această pauză nu are loc imediat. În primul rând, plăcile se ciocnesc între ele. Ca urmare, are loc frecare și este generată energie. Crește și se acumulează treptat.
La un moment dat, tensiunea devine maximă și depășește forța de frecare. Acesta este momentul în care piatra se sparge. Energia eliberată în acest fel generează unde seismice. Au o viteză de aproximativ 8 km/s și provoacă vibrații ale pământului.
Trebuie remarcat faptul că deformarea rocilor are loc spasmodic, adică un cutremur este format din mai multe etape. Cel mai puternic șoc este precedat de oscilații (preșocuri), urmate de replici. Astfel de fluctuații pot apărea cu câțiva ani înainte de apariția șocului principal.
Este foarte greu de calculat care șoc va fi cel mai puternic. Acesta este motivul pentru care multe cutremure sunt o surpriză completă și duc la dezastre grave. În plus, există cazuri în care tremurături puternice ale pământului la un capăt al planetei duc la cutremure pe partea opusă.
Cauzele cutremurelor
Există mai multe motive pentru care au loc cutremure.
Printre ei:
- vulcanic;
- tectonic;
- alunecare de teren;
- artificial;
- tehnogenic.
Există, de asemenea, un cutremur de mare.
tectonic
Aceasta este cea mai frecventă cauză a cutremurelor. În urma deplasării plăcilor tectonice se produce cel mai mare număr de dezastre. De obicei, această deplasare este mică și se ridică la doar câțiva centimetri. Totuși, pune în mișcare munții care se află deasupra, ei sunt cei care eliberează o energie enormă. Ca urmare, pe suprafața pământului apar crăpături, de-a lungul marginilor cărora sunt deplasate toate obiectele situate pe acesta.
Vulcanic
Cutremurele pot fi cauzate de activitatea vulcanică. Fluctuațiile vulcanice rareori duc la consecințe grave, ele sunt de obicei înregistrate pe o perioadă destul de lungă de timp. Conținutul unui vulcan exercită presiune pe suprafața pământului, care se numește tremur vulcanic. Pe măsură ce vulcanul se pregătește să erupă, pot fi observate explozii periodice de abur și gaz. Ei sunt cei care generează unde seismice.
Cutremurele pot fi cauzate fie de un vulcan activ, fie de un vulcan stins. În acest din urmă caz, ezitările indică faptul că s-ar putea încă să se trezească. Studiile activității seismologice ajută la prezicerea erupțiilor. Oamenii de știință de multe ori le este dificil să determine cauza tremorului. În acest caz, un cutremur provocat de un vulcan se caracterizează printr-o locație apropiată a epicentrului de vulcan și o magnitudine mică.
Alunecare de teren
Căderile de pietre pot provoca, de asemenea, cutremure. Ele pot apărea fie în mod natural, fie ca urmare a activității umane. În acest caz, cutremure tectonice pot provoca, de asemenea, un colaps. Dar chiar și prăbușirea unei mase semnificative de rocă provoacă o activitate seismică minoră.
Cutremurele cauzate de căderile de pietre au intensitate scăzută. De cele mai multe ori, chiar și un volum mare de rocă nu este suficient pentru a provoca vibrații puternice. Cel mai adesea, un dezastru are loc tocmai din cauza unei alunecări de teren, și nu din cauza cutremurului în sine.
Artificial
Cutremurele artificiale și cauzele lor sunt cauzate de oameni. De exemplu, după ce RPDC a testat arme nucleare, au fost înregistrate tremurături moderate în multe locuri de pe planetă.
Tehnogenic
Cutremurele provocate de om și cauzele lor sunt cauzate și de activitatea umană. De exemplu, oamenii de știință au înregistrat o creștere a tremurului în zonele cu rezervoare mari. Motivul pentru astfel de fluctuații este presiunea unui volum mare de apă pe scoarța terestră. În plus, apa începe să se scurgă prin sol și să-l distrugă. De asemenea, se înregistrează o creștere a activității seismice în zonele de producție de gaze și petrol.
Cutremur de mare
Un cutremur de mare este unul dintre tipurile de cutremure tectonice. Apare ca urmare a deplasării plăcilor tectonice pe fundul oceanului sau lângă coastă. O consecință periculoasă a unui astfel de fenomen natural este un tsunami. Aceasta este ceea ce provoacă multe dezastre.
Un tsunami are loc din cauza scuturării scoarței mării, timp în care o parte a fundului se scufundă, iar cealaltă se ridică deasupra acesteia. Ca urmare, apa se mișcă și încearcă să revină la poziția inițială. Începe să se miște pe verticală și generează o serie de valuri uriașe care se îndreaptă spre țărm.
Cutremur: caracteristici principale
Pentru a înțelege cauzele cutremurelor, oamenii de știință au dezvoltat parametri care determină puterea fenomenului.
Printre ei:
- intensitatea cutremurului;
- adâncimea epicentrului;
- clasa energetica;
- magnitudinea.
Scala de intensitate
Se bazează pe manifestările externe ale dezastrului. Se ia în considerare impactul asupra oamenilor, naturii și clădirilor. Cu cât epicentrul cutremurului este mai aproape de sol, cu atât intensitatea acestuia va fi mai mare. De exemplu, dacă epicentrul a fost situat la o adâncime de 10 km și magnitudinea a fost de 8, atunci intensitatea cutremurului ar fi de 11-12 puncte. Cu aceeași magnitudine și locație a epicentrului la o adâncime de 50 km, intensitatea cutremurului va fi de 9-10 puncte.
Prima distrugere evidentă are loc deja în timpul unui cutremur cu magnitudinea 6. Cu o asemenea intensitate, pe pereți apar crăpături. Dar cu un cutremur de 11 puncte, clădirile sunt deja distruse. Cutremurele de 12 puncte sunt considerate cele mai puternice și catastrofale. Ele pot schimba serios nu numai aspectul terenului, ci chiar și direcția curgerii apei în râuri.
Magnitudinea
Un alt mod de a măsura puterea unui cutremur este scara de magnitudine sau scara Richter. Această scară măsoară amplitudinea vibrațiilor și cantitatea de energie eliberată. Dacă dimensiunea epicentrului în lungime și lățime este de câțiva metri, atunci vibrațiile sunt slabe și sunt înregistrate doar de instrumente. În timpul cutremurelor catastrofale, lungimea epicentrului poate fi de până la 1 mie de km. Magnitudinea este măsurată în unități arbitrare de la 1 la 9,5.
Jurnaliştii confundă adesea amploarea şi intensitatea în reportajele lor. Trebuie amintit că descrierea cutremurelor ar trebui să aibă loc tocmai pe scara de intensitate, care în seismologie este sinonimă cu intensitatea.
Adâncimea epicentrului
Există și o caracteristică a unui cutremur bazată pe adâncimea epicentrului. Cu cât epicentrul este mai adânc, cu atât undele seismice pot călători mai departe.
- normal - epicentru până la 70 km (acest tip reprezintă aproximativ 51% din cutremure);
- intermediar – epicentru până la 300 km (aproximativ 36%);
- deep-focus - epicentrul este situat la mai mult de 300 km (aproximativ 13% din cutremure).
Cutremurele cu focalizare profundă sunt tipice pentru Oceanul Pacific. Cel mai important cutremur de mare adâncime a avut loc în Indonezia în 1996, la o adâncime de 600 km.
Cutremur: cauze și consecințe
Indiferent de cauză, consecințele cutremurelor pot fi catastrofale. În ultima jumătate de mie de ani, aceștia au strâns aproximativ 5 milioane de vieți. Majoritatea victimelor apar în zone predispuse la cutremure, principala fiind China. Astfel de consecințe catastrofale pot fi evitate dacă protecția împotriva cutremurelor este gândită la nivel de stat.
În special, la proiectarea clădirilor trebuie luată în considerare posibilitatea unor șocuri. În plus, este necesar să se învețe oamenii care trăiesc într-o zonă seismică activă ce să facă în cazul unui cutremur.
Dacă simțiți tremurături puternice, trebuie să acționați după cum urmează.
- Dacă un cutremur te găsește într-o clădire, trebuie să ieși din ea cât mai repede posibil. Cu toate acestea, nu puteți folosi liftul.
- Pe stradă, trebuie să vă mutați cât mai departe de clădirile înalte. Deplasați-vă spre străzi largi sau parcuri.
- Este necesar să stați departe de firele electrice și să vă îndepărtați de întreprinderile industriale.
- Dacă nu este posibil să ieșiți afară, atunci trebuie să vă târați sub o masă sau un pat puternic. În acest caz, capul trebuie acoperit cu o pernă.
- Nu sta în prag. Dacă există șocuri puternice, acesta se poate prăbuși și o parte din peretele de deasupra ușii poate cădea peste tine.
- Cel mai sigur este să stai lângă pereții exteriori ai clădirii.
- De îndată ce tremurul se termină, trebuie să ieși afară cât mai repede posibil.
- Dacă un cutremur te găsește într-o mașină în oraș, trebuie să ieși din ea și să stai lângă ea. Dacă te găsești într-o mașină pe autostradă, trebuie să te oprești și să aștepți șocurile din interior.
Dacă sunteți acoperit de resturi, nu intrați în panică. Corpul uman poate supraviețui fără hrană și apă timp de câteva zile. Imediat după cutremure, la locul dezastrului lucrează salvatorii cu câini special dresați. Găsesc cu ușurință oameni vii sub dărâmături și semnalează salvatorilor.
Ministerul Educației și Științei al Ucrainei
Departamentul Protecției Civile
populație și teritorii
Calcul și lucrare grafică
La subiectul „Protecția civilă”
Sevastopol, 2009
Cutremurele- tremurături și vibrații ale suprafeței Pământului cauzate de cauze naturale (în principal procese tectonice) sau procese artificiale (explozii, umplerea rezervoarelor, prăbușirea cavităților subterane în minele). Micile cutremurări pot provoca, de asemenea, creșterea lavei în timpul erupțiilor vulcanice.
Aproximativ un milion de cutremure au loc pe Pământ în fiecare an, dar cele mai multe sunt atât de mici încât trec neobservate. Cutremurele cu adevărat puternice, capabile să provoace distrugeri pe scară largă, au loc pe planetă aproximativ o dată la două săptămâni. Din fericire, cele mai multe dintre ele apar pe fundul oceanelor și, prin urmare, nu sunt însoțite de consecințe catastrofale (dacă un cutremur sub ocean nu are loc fără un tsunami).
Cutremurele sunt cel mai bine cunoscute pentru devastările pe care le pot provoca. Distrugerile clădirilor și structurilor sunt cauzate de vibrațiile solului sau de valuri uriașe (tsunami) care apar în timpul deplasărilor seismice pe fundul mării.
Cauza unui cutremur este deplasarea rapidă a unei secțiuni a scoarței terestre în ansamblul ei în momentul deformării plastice (casabile) a rocilor solicitate elastic la sursa cutremurului. Cele mai multe cutremure au loc aproape de suprafața Pământului. Deplasarea în sine are loc sub acțiunea forțelor elastice în timpul procesului de descărcare - reducând deformațiile elastice în volumul întregii secțiuni a plăcii și trecerea în poziția de echilibru. Un cutremur este o tranziție rapidă (la scară geologică) a energiei potențiale acumulate în rocile deformate elastic (comprimate, tăiate sau întinse) din interiorul pământului în energia vibrațiilor acestor roci (unde seismice), în energia schimbărilor în structura rocilor la sursa cutremurului. Această tranziție are loc atunci când rezistența la întindere a rocilor de la sursa cutremurului este depășită.
Rezistența la tracțiune a rocilor din scoarța terestră este depășită ca urmare a creșterii sumei forțelor care acționează asupra acesteia:
1. Forțele de frecare vâscoasă ale convecției mantalei curg pe scoarța terestră;
2. Forța arhimediană care acționează asupra crustei ușoare din mantaua de plastic mai grea;
3. Mareale lunare-solare;
4. Modificarea presiunii atmosferice.
Aceleași forțe conduc și la o creștere a energiei potențiale de deformare elastică a rocilor ca urmare a deplasării plăcilor sub acțiunea lor. Densitatea de energie potențială a deformațiilor elastice sub influența forțelor enumerate crește în aproape întregul volum al plăcii (în moduri diferite în puncte diferite). În momentul unui cutremur, energia potențială de deformare elastică în sursa cutremurului scade rapid (aproape instantaneu) până la minimul rezidual (aproape la zero). În timp ce în vecinătatea sursei, datorită deplasării întregului plăci în timpul unui cutremur, deformațiile elastice cresc oarecum. De aceea, cutremure repetate - replici - au loc adesea în vecinătatea cutremurului principal. În același mod, mici cutremure „preliminare” - șocuri previzibile - pot provoca unul mare în vecinătatea micului cutremur inițial. Un cutremur mare (cu o deplasare mare a plăcilor) poate provoca cutremure induse ulterioare chiar și la marginile îndepărtate ale plăcilor.
Dintre forțele enumerate, primele două sunt mult mai mari decât a 3-a și a 4-a, dar rata lor de schimbare este mult mai mică decât rata de schimbare a forțelor mareei și atmosferice. Prin urmare, ora exactă de sosire a unui cutremur (an, zi, minut) este determinată de modificările presiunii atmosferice și ale forțelor de maree. În timp ce forțele mult mai mari, dar care se schimbă lent, ale frecării vâscoase și forța arhimediană stabilesc timpul de sosire a unui cutremur (cu focalizarea într-un punct dat) cu o precizie de secole și milenii.
Cutremurele cu focar adânc, ale căror surse sunt situate la adâncimi de până la 700 km de la suprafață, au loc la limitele convergente ale plăcilor litosferice și sunt asociate cu subducția.
Undele seismice generate de cutremur se propagă în toate direcțiile de la sursă ca undele sonore. Punctul în care începe mișcarea rocii se numește focar, sursă sau hipocentru, iar punctul de pe suprafața pământului deasupra sursei este epicentrul cutremurului. Undele de șoc se propagă în toate direcțiile de la sursă pe măsură ce se îndepărtează de aceasta, intensitatea lor scade.
Vitezele undelor seismice pot atinge 8 km/s.
Model de cutremur
Tipuri de unde seismice
Undele seismice sunt împărțite în unde de compresie și unde de forfecare.
· Undele de compresie, sau undele seismice longitudinale, provoacă vibrații ale particulelor de rocă prin care trec de-a lungul direcției de propagare a undelor, determinând alternarea zonelor de compresie și rarefacție în roci. Viteza de propagare a undelor de compresie este de 1,7 ori mai mare decât viteza undelor de forfecare, astfel încât stațiile seismice sunt primele care le înregistrează. Undele de compresie sunt numite și unde primare (unde P). Viteza undei P este egală cu viteza sunetului în roca corespunzătoare. La frecvențe ale undelor P mai mari de 15 Hz, aceste unde pot fi percepute la ureche ca un zumzet și un zgomot subteran.
· Undele de forfecare sau undele seismice transversale fac ca particulele de rocă să vibreze perpendicular pe direcția de propagare a undei. Undele de forfecare sunt numite și unde secundare (unde S).
Există un al treilea tip de unde elastice - unde lungi sau de suprafață (unde L). Ei sunt cei care provoacă cele mai multe distrugeri.
Măsurarea puterii și impactului cutremurelor
O scară de magnitudine și o scară de intensitate sunt utilizate pentru a evalua și compara cutremure.
Scala de mărime
Scara de magnitudine distinge cutremure după magnitudine, care este energia relativă caracteristică a cutremurului. Există mai multe mărimi și, în consecință, scări de mărime: magnitudine locală (ML); magnitudine determinată din undele de suprafață (Ms); magnitudinea undei corpului (mb); magnitudinea momentului (Mw).
Cea mai populară scară pentru estimarea energiei cutremurelor este scara locală de magnitudine Richter. La această scară, o creștere a mărimii cu unu corespunde unei creșteri de 32 de ori a energiei seismice eliberate. Un cutremur cu magnitudinea 2 este abia sesizat, în timp ce o magnitudine 7 corespunde limitei inferioare a cutremurelor distructive care acoperă suprafețe mari. Intensitatea cutremurelor (nu poate fi evaluată după magnitudine) se apreciază prin pagubele pe care le produc în zonele populate.
Intensitatea este o caracteristică calitativă a unui cutremur și indică natura și amploarea impactului cutremurelor asupra suprafeței pământului, asupra oamenilor, animalelor, precum și asupra structurilor naturale și artificiale din zona cutremurului. În lume sunt utilizate mai multe scale de intensitate: în SUA - scara Mercalli modificată (MM), în Europa - scara macroseismică europeană (EMS), în Japonia - scara Shindo.
Scara Medvedev-Sponheuer-Karnik (MSK-64)
Scara Medvedev-Sponheuer-Karnik de 12 puncte a fost dezvoltată în 1964 și a devenit larg răspândită în Europa și URSS. Din 1996, Uniunea Europeană a folosit Scala Macroseismică Europeană (EMS) mai modernă. MSK-64 este baza SNiP II-7-81 „Construcții în zone seismice” și continuă să fie utilizat în Rusia și țările CSI.
| Punct | Puterea cutremurului | o scurtă descriere a |
| 1 | Nu simțit. | Marcat numai de instrumente seismice. |
| 2 | Tremuraturi foarte slabe | Marcat de instrumente seismice. Este resimțit doar de anumite persoane care se află într-o stare de liniște deplină la etajele superioare ale clădirilor, și de animalele de companie foarte sensibile. |
| 3 | Slab | Se simte doar in interiorul unor cladiri, ca un soc de la un camion. |
| 4 | Moderat | Recunoaște prin zgomot și vibrații ușoare ale obiectelor, vesela și geamurile ferestrelor, scârțâitul ușilor și pereților. În interiorul clădirii, majoritatea oamenilor simt tremurul. |
| 5 | Destul de puternic | În aer liber este simțit de mulți, în interiorul caselor - de toată lumea. Scuturarea generală a clădirii, vibrația mobilierului. Pendulele ceasului se opresc. Crăpături în sticlă și tencuială. Trezirea Dormitorilor. Poate fi simțit de oameni în afara clădirilor, ramurile subțiri ale copacilor se leagănă. Ușile trântesc. |
| 6 | Puternic | Se simte de toata lumea. Mulți oameni ies cu frică în stradă. Imaginile cad de pe pereți. Bucăți individuale de ipsos se desprind. |
| 7 | Foarte puternic | Deteriorări (fisuri) în pereții caselor de piatră. Clădirile antiseismice, precum și gardurile din lemn și de zarci rămân nevătămate. |
| 8 | Distructiv | Fisuri pe pante abrupte si sol umed. Monumentele se mută din loc sau se răstoarnă. Casele sunt grav avariate. |
| 9 | Devastator | Deteriorări grave și distrugeri ale caselor de piatră. Casele vechi din lemn sunt strâmbe. |
| 10 | Distructiv | Crăpăturile din sol au uneori lățimea de până la un metru. Alunecări de teren și prăbușiri de pe versanți. Distrugerea clădirilor din piatră. Curbura șinelor de cale ferată. |
| 11 | Catastrofă | Crăpături largi în straturile de suprafață ale pământului. Numeroase alunecări de teren și prăbușiri. Casele de piatră sunt aproape complet distruse. Îndoirea și bombarea severă a șinelor de cale ferată. |
| 12 | Dezastru major | Modificările în sol ating proporții enorme. Numeroase crăpături, prăbușiri, alunecări de teren. Apariția cascadelor, diguri pe lacuri, abaterea debitelor râurilor. Nici o singură structură nu poate rezista. |
Un cutremur începe cu ruperea și mișcarea rocilor într-un loc adânc în Pământ. Această locație se numește focar de cutremur sau hipocentru. Adâncimea sa este de obicei nu mai mare de 100 km, dar uneori ajunge la 700 km. Uneori, sursa unui cutremur poate fi aproape de suprafața Pământului. În astfel de cazuri, dacă cutremurul este puternic, podurile, drumurile, casele și alte structuri sunt rupte și distruse
Zona de pământ în interiorul căreia la suprafață, deasupra sursei, forța tremurului atinge cea mai mare magnitudine se numește epicentru.
În unele cazuri, straturile de pământ situate pe părțile laterale ale unei falii se deplasează unul spre celălalt. În altele, pământul de pe o parte a faliei se scufundă, formând falii. În locurile în care traversează albiile râurilor, apar cascade. Boltile peșterilor subterane se sparg și se prăbușesc. Se întâmplă ca după un cutremur suprafețe mari ale pământului să se scufunde și să fie umplute cu apă. Cutremurările pământului deplasează straturile superioare, afanate de sol de pe versanți, formând alunecări și alunecări de teren. În timpul cutremurului din California din 1906, la suprafață a apărut o crăpătură adâncă. Se întinde pe 450 de kilometri.
Este clar că mișcarea bruscă a unor mase mari de pământ în sursă trebuie să fie însoțită de o lovitură de forță colosală. Oamenii pot simți aproximativ 10.000 de cutremure într-un an. Dintre acestea, aproximativ 100 sunt distructive.
Cum să previi un cutremur
Se dovedește că cutremurele pot fi prevenite. În acest scop, se folosește o rețea cu senzori automati. Distanța dintre senzori este de aproximativ trei mii de kilometri. Senzorii înregistrează câmpul la acele frecvențe la care animalele simt acest câmp. Acești senzori transmit apoi toate informațiile către punctul central. În punctul central, toate datele sunt procesate, ceea ce face posibilă determinarea locației și a orei unui viitor cutremur.
Astăzi, cutremurele provoacă zeci de mii de vieți. Această problemă există aproape peste tot. Instrumentele moderne pot determina începutul unui dezastru în cincisprezece secunde, ceea ce nu este deloc scurt. La urma urmei, în acest timp este posibil să întrerupeți curentul în zona dezastrului.
Anterior, au existat încercări de a folosi animale care simt apropierea unui cutremur cu câteva ore înainte de a începe. Există și un caz cunoscut când o persoană a determinat ora unui cutremur cu o precizie de două ore, simțind vibrațiile solului cu picioarele goale. Câinele s-a comportat foarte ciudat, nu a vrut să se întoarcă acasă de la o plimbare și s-a purtat foarte neliniştit. Cutremurul a avut loc, însă persoanele avertizate de stăpânul câinelui nu au fost rănite. După cum a recunoscut ulterior proprietarul, câinele supraviețuise deja unui cutremur în Kamchatka, așa că comportamentul ei nu l-a surprins.
Oamenii de știință din diferite țări au încercat de mult să-și dea seama ce simt animalele. La experiment au luat parte mai mulți câini, pești de acvariu și raci de mare. Datele obținute de la animale au fost confirmate în majoritatea cazurilor. S-a putut chiar preveni mai multe cutremure.
În urma unui experiment de doi ani, s-a obținut o formulă cu ajutorul căreia senzorii pot determina ora și epicentrul unui cutremur cu o acuratețe uimitoare.
În timpul testării stației de avertizare, s-a constatat că erorile care apar la stabilirea intensității unui cutremur sunt de aproximativ jumătate de punct, iar precizia locației epicentrului este de 98%.
Sarcină
Din cauza impactului cutremurului asupra zonei industriale a unei întreprinderi cu o singură clădire, aceasta a fost complet distrusă. CoES al instalației, sediul de lichidare, împreună cu echipele de salvare sosite la locul accidentului, au stabilit cauzele și amploarea distrugerii imobilului. Echipele de salvare au început să lucreze printre dărâmături.
Comisia de Urgență organizează sprijin cuprinzător pentru S&DNR, utilizând în acest scop rezervele financiare și materiale ale unității. Dacă există o posibilă lipsă a acestora, efectuează reaprovizionarea pe baza cererilor depuse pe baza calculelor de către membrii CoES și serviciile de protecție a sănătății publice ale unității prin serviciile relevante ale KTEB și departamentul de urgență al orașului.
Este necesară organizarea muncii și asigurarea resurselor materiale și de producție.
Clădirea aparține zonei de distrugere D5 - distrugerea completă a clădirii în conformitate cu scara seismică internațională modificată MMSK - 86. Numărul de persoane sub dărâmături este de 5 persoane. Fondul de rezervă este de 163 mii UAH. Lungimea, lățimea și înălțimea clădirii sunt de 30m, 26m și respectiv 26m. Distanța până la depozitul de deșeuri solide este de 20 km. Cladire industriala de tip mixt.
Soluţie:
1) Să determinăm parametrii blocajului :
Azav. (lungimea avariei) = 30m.
Azav. = 2L+A, unde L este intervalul de împrăștiere a resturilor.
L== 26/3= 8,7 m.
Azav. = 2∙8,7m + 30m = 47,4m
Din nou (lățimea deteriorării) = 26m
Din nou = 2L+B = 2∙8,7m + 26m = 43,4m
h(înălțimea deteriorării)= γ*H/(100+K*H)=22*26/(100 + 0,5 * 26) = 572/113 = 5,1 m.
Determinați structura barajului după greutatea resturilor :
Tabelul 1. STRUCTURA DISTRUCȚILOR DUPĂ GREUTATE A FRAILMENTS (%)
2) Vom determina structura barajului prin compoziția elementelor de construcție :
Tabelul 2. STRUCTURA TIOIULUI DUPĂ COMPOZIȚIA ELEMENTULUI (%)
3) Calculul forțelor și mijloacelor:
Determinăm numărul de grupuri pentru îndepărtarea mecanizată a molozului folosind formula
Nmp = W / P*T = 2308,1/ 15*72 = 2 grupuri
W zav = γ * Azav * Vzav * h/ 100 = 22 *47,4*43,4*5,1/100 = 2308,1
T = 72 ore - 3 schimburi de 8 ore, munca totala 3 zile.
Sunt 20 de persoane într-un grup pentru îndepărtarea mecanizată a resturilor. Următoarea cantitate de echipamente este necesară pentru 2 grupuri: 2 macarale (10 tone), 4 camioane KamAZ, 2 buldozere, 2 excavatoare, 2 stații de iluminat, 2 compresoare și 2 unități electrice.
Fiecare grup mecanizat este asistat la demontarea molozului si grupurile de dezmembrare manuala.
Legăturile de dezasamblare manuală sunt calculate folosind formula:
Np.p = n * k * N p.t
Np.p = 3 * 3 * 2 = 18 verigi de demontare manuală
18*5=90 dezmembrari manuale persoane care lucreaza in ture timp de 3 zile.
Să calculăm costurile materiale ale angajării forței de muncă:
Schimbul 1 – 40 UAH, mese - 25 UAH Prin urmare:
Dezasamblare manuală = 90 * (40+25) * 3 = 17550 UAH.
Dezasamblare mecanică = (3*40) * (40+25) * 3 = 23400 UAH.
Costuri totale materiale: 17550 + 23400 = 40950 UAH.
4) Să calculăm consumul de combustibil pentru echipamente:
Costul motorinei este de 7 UAH. pe litru
· Vom calcula costurile de operare a macaralei.
Macaraua este proiectată pentru a ridica resturi care cântăresc mai mult de 5 tone.
Procent de funcționare a macaralei = 90%
Să calculăm timpul total de funcționare al macaralei = 72 de ore. * 0,9 = 64,8 ore
Să calculăm cantitatea totală de combustibil necesară macaralei pe toată durata de funcționare = 64,8 ore * 8,4 l/h = 544,32 l
Să determinăm costurile totale în numerar pentru combustibil pentru 2 robinete = 544,32*7*2 = 7620,48 UAH.
· Vom calcula costurile de exploatare a unui buldozer.
Timp total de funcționare a buldozerului = 72 de ore
Să calculăm costurile totale în numerar pentru combustibil pentru 2 buldozere = 72h * 35l/h * 7 UAH * 2 = 35280 UAH
· Să calculăm costul combustibilului pentru 2 excavatoare = 72h * 14l/h * 7 UAH * 2 = 14112 UAH.
· Să calculăm costurile în numerar ale combustibilului pentru 2 stații de iluminat = 7 ore * 3 zile * 2 l/h * 7 UAH. * 2 = 588 UAH
· Să calculăm costul combustibilului pentru 2 compresoare = 72h * 6l/h * 7 UAH * 2 = 6048 UAH
· Să calculăm costurile în numerar ale combustibilului pentru 2 centrale electrice = 72h * 2l/h * 7 UAH * 2 = 2016 UAH
· Vom calcula costurile de operare a 4 camioane KamAZ.
Număr de zboruri = Worder / 8 m3 = 2308,1/ 8 = 289 călătorii * 2 = 578 călătorii sunt necesare pentru a curăța moloz pentru 4 camioane KamAZ.
Să facem o proporție: 100 km – 44,5 l și 20 km – X, prin urmare
X = 20 * 44,5/100 = 8,9 litri de motorină sunt necesari pentru o călătorie la depozitul de deșeuri solide.
Să calculăm costurile în numerar ale combustibilului pentru 4 camioane KamAZ = 578 călătorii * 8,9 l * 7 UAH = 36009,4 UAH.
TOTAL costuri în numerar pentru combustibil pentru echipamente = 7620,48 + 35280 + 14112 + 588 + 6048 + 2016 + 36009,4 = 101673,88 UAH.
Costul financiar total pentru curățarea molozului este
= 101673,88 + 40950 = 142623,88 UAH.
CONCLUZIE: Având în vedere că fondul de rezervă este de 163.000 UAH, putem trage următoarea concluzie că fondul de rezervă a fost îndeplinit, ceea ce înseamnă că șeful departamentului financiar a organizat executarea corectă a lucrărilor în momentul prăbușirii clădirii. Dar au mai rămas și fonduri în valoare de 20.376,12 UAH. (163000 – 142623,88). Și acești bani rămași pot fi cheltuiți pe echipamente și forță de muncă suplimentare pentru a curăța molozul mai repede.
Un cutremur este o vibrație fizică a litosferei - învelișul solid al scoarței terestre, care este în continuă mișcare. Adesea, astfel de fenomene apar în zonele muntoase. Acolo continuă să se formeze rocile subterane, ceea ce face ca scoarța terestră să fie deosebit de mobilă.
Cauzele dezastrului
Cauzele cutremurelor pot fi diferite. Una dintre ele este deplasarea și ciocnirea plăcilor oceanice sau continentale. În timpul unor astfel de fenomene, suprafața Pământului vibrează vizibil și duce adesea la distrugerea clădirilor. Astfel de cutremure se numesc tectonice. Ele pot forma noi depresiuni sau munți.
Cutremurele vulcanice apar din cauza presiunii constante a lavei fierbinți și a tot felul de gaze de pe scoarța terestră. Astfel de cutremure pot dura săptămâni, dar, de regulă, nu provoacă distrugeri masive. În plus, un astfel de fenomen servește adesea ca o condiție prealabilă pentru o erupție vulcanică, ale cărei consecințe pot fi mult mai periculoase pentru oameni decât dezastrul în sine.
Există un alt tip de cutremur - alunecarea de teren, care are loc dintr-un motiv complet diferit. Apele subterane formează uneori goluri subterane. Sub presiunea suprafeței pământului, secțiuni uriașe ale Pământului cad cu un vuiet, provocând mici vibrații care pot fi simțite la mulți kilometri de epicentru.
Scoruri de cutremur
Pentru a determina puterea unui cutremur, ei recurg, în general, la o scară de zece sau doisprezece puncte. Scara Richter în 10 puncte determină cantitatea de energie eliberată. Sistemul Medvedev-Sponheuer-Karnik în 12 puncte descrie impactul vibrațiilor asupra suprafeței Pământului.
Scara Richter și scara în 12 puncte nu sunt comparabile. De exemplu: oamenii de știință detonează o bombă în subteran de două ori. Unul la o adâncime de 100 m, celălalt la o adâncime de 200 m. Energia cheltuită este aceeași, ceea ce duce la același rating Richter. Dar consecința exploziei - deplasarea crustei - are grade diferite de severitate și are efecte diferite asupra infrastructurii.
Gradul de distrugere
Ce este un cutremur din punctul de vedere al instrumentelor seismice? Un fenomen într-un punct este determinat doar de echipament. 2 puncte pot fi animale sensibile și, de asemenea, în cazuri rare, mai ales persoane sensibile situate la etajele superioare. Un scor de 3 se simte ca vibrația unei clădiri cauzată de un camion care trece. Un cutremur cu magnitudinea 4 provoacă un zgomot ușor al sticlei. Cu un scor de cinci, fenomenul este resimțit de toată lumea și nu contează unde se află persoana, pe stradă sau într-o clădire. Un cutremur cu magnitudinea 6 se numește puternic. Pe mulți îi îngrozește: oamenii aleargă în stradă, iar pe niște pereți ai caselor se formează soacre. Un scor de 7 duce la fisuri în aproape toate casele. 8 puncte: monumentele de arhitectură, coșurile fabricilor, turnurile sunt răsturnate și apar crăpături în sol. 9 puncte duc la pagube grave la case. Clădirile din lemn fie se răstoarnă, fie se lasă puternic. Cutremurele cu magnitudinea 10 duc la fisuri în pământ de până la 1 metru grosime. 11 puncte este un dezastru. Casele și podurile de piatră se prăbușesc. Au loc alunecări de teren. Nicio clădire nu poate rezista la 12 puncte. Odată cu o astfel de catastrofă, topografia Pământului se schimbă, curgerea râurilor este deviată și apar cascade.
Cutremur japonez
Un cutremur distructiv a avut loc în Oceanul Pacific, la 373 km de capitala Japoniei, Tokyo. Acest lucru s-a întâmplat pe 11 martie 2011 la ora locală 14:46.
Un cutremur cu magnitudinea 9 în Japonia a dus la distrugeri masive. Tsunami-ul care a lovit coasta de est a țării a inundat mari părți ale coastei, distrugând case, iahturi și mașini. Înălțimea valurilor a ajuns la 30-40 m Reacția imediată a oamenilor pregătiți pentru astfel de teste le-a salvat viața. Numai cei care au plecat de acasă la timp și s-au găsit într-un loc sigur au putut evita moartea.
Victimele cutremurului din Japonia
Din păcate, nu au fost victime. Marele cutremur din Japonia de Est, așa cum evenimentul a devenit oficial cunoscut, a făcut 16.000 de morți. 350.000 de oameni din Japonia au rămas fără adăpost, ceea ce a dus la migrație internă. Multe așezări au fost șterse de pe fața Pământului și nu exista electricitate nici măcar în orașele mari.
Cutremurul din Japonia a schimbat radical modul obișnuit de viață al populației și a subminat foarte mult economia statului. Autoritățile au estimat pierderile cauzate de acest dezastru la 300 de miliarde de dolari.
Ce este un cutremur din punctul de vedere al unui rezident japonez? Este un dezastru natural care ține țara într-o tulburare continuă. Amenințarea care se profilează îi obligă pe oamenii de știință să inventeze instrumente mai precise pentru detectarea cutremurelor și materiale mai durabile pentru construcția clădirilor.
Nepalul afectat
Pe 25 aprilie 2015, la ora 12:35, în centrul Nepalului s-a produs un cutremur de aproape 8 grade care a durat 20 de secunde. Următoarele s-au întâmplat la ora 13:00. Replicile au durat până pe 12 mai. Motivul a fost o falie geologică pe linia unde placa Hindustan se întâlnește cu placa Eurasiatică. Ca urmare a acestor tremurături, capitala Nepalului, Kathmandu, s-a mutat spre sud cu trei metri.
Curând, întregul pământ a aflat despre distrugerea cauzată de cutremurul din Nepal. Camerele instalate direct pe stradă au înregistrat momentul cutremurărilor și consecințele acestora.
26 de districte ale țării, precum și Bangladesh și India, au simțit cum a fost un cutremur. Autoritățile primesc în continuare rapoarte despre persoane dispărute și clădiri prăbușite. 8,5 mii de nepalezi și-au pierdut viața, 17,5 mii au fost răniți și aproximativ 500 de mii au rămas fără adăpost.
Cutremurul din Nepal a provocat o adevărată panică în rândul populației. Și nu este surprinzător, pentru că oamenii și-au pierdut rudele și au văzut cât de repede s-a prăbușit ceea ce era drag inimii lor. Dar problemele, după cum știm, se unesc, așa cum au dovedit locuitorii din Nepal, care au lucrat cot la cot pentru a restabili aspectul de odinioară al străzilor orașului.
Cutremur recent
Pe 8 iunie 2015, în Kârgâzstan a avut loc un cutremur cu magnitudinea 5,2. Acesta este ultimul cutremur care depășește magnitudinea 5.
Vorbind despre un teribil dezastru natural, nu putem să nu amintim de cutremurul de pe insula Haiti, care a avut loc la 12 ianuarie 2010. O serie de cutremure cu magnitudinea de la 5 la 7 s-au soldat cu 300.000 de vieți. Lumea își va aminti multă vreme aceasta și alte tragedii similare.
În martie, țărmurile Panama au suferit un cutremur cu magnitudinea 5,6. În martie 2014, România și sud-vestul Ucrainei au aflat la greu ce este un cutremur. Din fericire, nu au existat victime, dar mulți au experimentat anxietate înainte de dezastru. În ultimii ani, scorurile cutremurelor nu au depășit pragul catastrofei.
Frecvența cutremurelor
Deci, mișcarea scoarței terestre are diverse cauze naturale. Cutremurele, potrivit seismologilor, au loc până la 500.000 anual în diferite părți ale Pământului. Dintre acestea, aproximativ 100.000 sunt resimțite de oameni, iar 1.000 provoacă pagube grave: distrug clădiri, autostrăzi și căi ferate, rup liniile electrice și uneori transportă orașe întregi în subteran.
Oamenii știu de mult că pot provoca cutremure prin activitățile lor. De îndată ce mineralele au început să fie extrase din pământ, a apărut pericolul căderilor de pietre și al prăbușirii minei. /site-ul web/
În zilele noastre, cutremurele cauzate de oameni au loc la o scară mult mai mare. Evenimentele din ultimul secol au arătat că mineritul este doar una dintre multele activități industriale care pot provoca cutremure suficient de mari pentru a provoca pagube semnificative și pierderi de vieți omenești. Riscurile seismogenice includ construcția de baraje și rezervoare, producția de petrol și gaze și producția de energie geotermală.
Din ce în ce mai multe activități industriale fiind recunoscute ca potențial seismogenice, Nederlandse Aardolie Maatschappij BV, o companie de producție de petrol și gaze din Țările de Jos, ne-a însărcinat să realizăm un studiu cuprinzător al tuturor cutremurelor provocate de om.
Am adunat într-o singură imagine coerentă sute de piese de puzzle împrăștiate în literatura și poveștile multor popoare. Faptul că multe tipuri de activități industriale pot fi potențial seismogenice a fost o surpriză pentru mulți oameni de știință. Pe măsură ce amploarea industriei crește, crește și problema cutremurelor provocate de om.
În plus, am constatat că, deoarece micile cutremure pot declanșa altele mai mari, activitatea industrială poate provoca, în cazuri rare, pagube foarte mari.
Cum provoacă oamenii cutremure?
Ca parte a cercetării noastre, am compilat o bază de date cu cazuri care, după cunoștințele noastre, sunt pe deplin relevante. Vom publica aceste date pe 28 ianuarie pentru a informa publicul, pentru a stimula noi cercetări științifice în acest domeniu și pentru a găsi o modalitate de a face față acestei noi provocări la adresa ingeniozității umane.
Potrivit Earth-Science Reviews, majoritatea cutremurelor declanșate sunt asociate cu activități miniere (37,4%), precum și cu crearea de rezervoare artificiale (23,3%), petrol și gaze naturale (15%), surse geotermale (7,8%). , și injecție de fluide (5%), fracturare hidraulică (3,9%), explozii nucleare (3%), experimente științifice (1,8%), extracția apelor subterane (0,7%), captarea și stocarea dioxidului de carbon (0,3%), construcții (0,3%) %).
Inițial, tehnologia minieră a fost primitivă. Minele erau mici și relativ puțin adânci. Accidentele au fost rare și minore.
Dar minele moderne au mai mult de trei kilometri adâncime și se extind la câțiva kilometri de la țărm sub fundul oceanului. Volumul total de rocă îndepărtat la nivel mondial se ridică la câteva zeci de miliarde de tone pe an - dublu față de cel cu 15 ani în urmă. În același timp, volumul producției se va dubla în următorii 15 ani. O mare parte din combustibilul principal al industriei a fost deja extras din zonele de mică adâncime, iar minele trebuie să devină mai mari și mai adânci pentru a satisface cererea.
Pe măsură ce minele se extindeau, cutremurele au început să aibă loc tot mai frecvent și să provoace tot mai multe daune. Sute de morți au avut loc în minele de cărbune în ultimele decenii ca urmare a cutremurelor de până la magnitudinea 6,1 care au fost declanșate de oameni.
Alte activități care pot provoca cutremure includ proiecte grele de construcții. Un exemplu este turnul Taipei 101 din Taiwan. După începerea construcției (1997), activitatea seismică din Taipei s-a intensificat, despre care se crede că se datorează presiunii unui zgârie-nori care cântărește 700 de mii de tone pe suprafața mică a piloților de susținere.
Turnul Taipei 101 din Taiwan. Foto: Wikipedia Commons
La începutul secolului al XX-lea, a devenit clar că umplerea unor rezervoare mari ar putea provoca și cutremure. În 1967, la doar cinci ani după ce lacul de acumulare Koyna de 32 de kilometri din statul Maharashtra din vestul Indiei a fost umplut, a avut loc un cutremur cu magnitudinea 6,3. Cel puțin 180 de oameni au fost uciși și un baraj a fost avariat.
Barajul Koyna din statul Maharashtra din vestul Indiei. Foto: Wikipedia Commons
În următoarele decenii, activitatea seismică ciclică a fost asociată cu creșterea și scăderea nivelului apei din rezervoare. Cutremurele cu o magnitudine mai mare de 5 au loc acolo, în medie, la fiecare patru ani. Aproximativ 170 de rezervoare din întreaga lume au provocat activitate seismică.
Producția de petrol și gaze a provocat mai multe cutremure devastatoare în California. Industria devine din ce în ce mai seismogenă pe măsură ce câmpurile de petrol și gaze se epuizează.
O tehnologie relativ nouă pentru producția de petrol și gaze de șist este fracturarea hidraulică (HF), care prin natura sa generează mici cutremure pe măsură ce se formează fisuri în roci. Acest lucru ar putea duce la un cutremur major.
Cel mai mare cutremur, cu magnitudinea de 4,6, cauzat de fracturarea hidraulică a unei formațiuni purtătoare de petrol, a avut loc în Canada. În Oklahoma, producția de petrol și gaze, eliminarea apelor uzate și fracturarea hidraulică au loc simultan. Cutremurele cu o magnitudine de până la 5,7 au zguduit zgârie-nori care au fost construite cu mult înainte de apariția unei asemenea seismicități neașteptate. Dacă un astfel de cutremur ar avea loc în Europa, acesta ar putea fi simțit în capitalele mai multor țări.
Studiul nostru a constatat că producția geotermală de abur și apă a fost asociată cu cutremurul cu magnitudinea 6,6 din Cerro Prieto, Mexic. Energia geotermală nu este o resursă naturală care este regenerabilă la scară umană, așa că apa trebuie pompată în subteran pentru a asigura o alimentare continuă. Acest proces pare a fi chiar mai seismogen decât producția. Există numeroase exemple de cutremure cauzate de injecția de apă în foraje în California.
Dioxidul de carbon și gazele naturale sunt pompate în subteran, ceea ce duce și la activitate seismică. Un proiect recent de stocare a 25% din gazul natural al Spaniei într-un zăcământ de petrol vechi, abandonat, a dus la o creștere imediată a activității seismice și la cutremure de până la magnitudinea 4,3. Proiectul de 1,8 miliarde de dolari a fost anulat din cauza problemelor de siguranță publică.
Ce înseamnă asta pentru viitor?
În zilele noastre, cutremurele cauzate de marile proiecte industriale nu mai provoacă surpriză sau negare. În 2008, un cutremur cu magnitudinea 8 a lovit provincia Sichuan din China, ucigând aproximativ 90.000 de oameni. A devastat peste 100 de orașe, distrugând case, drumuri și poduri. Unul dintre motive se crede a fi umplerea rezervorului Jipingpu Dam, deși acest lucru nu a fost încă dovedit.
Celebrul baraj Three Gorges din China, care consumă în prezent 10 mile cubi de apă, a provocat deja un cutremur cu magnitudinea de 4,6 și este monitorizat îndeaproape.
Oamenii de știință spun că cutremurele pot produce un „efect fluture”: schimbările mici pot fi ultima picătură și pot provoca cutremure mari.
Un cutremur cu magnitudinea 5 eliberează la fel de multă energie ca bomba atomică aruncată pe Hiroshima în 1945. Un cutremur cu magnitudinea 7 eliberează la fel de multă energie ca cea mai mare armă nucleară, bomba țarului, testată de Uniunea Sovietică în 1961. Riscul unor astfel de cutremure provocate de oameni este extrem de mic, dar consecințele în cazul în care vor avea loc vor fi extrem de mari și ar putea duce la un dezastru major. Cu toate acestea, cutremurele rare și distructive sunt un fapt de viață pe planeta noastră, indiferent de activitatea umană sau de lipsa acesteia.
Credem că singura modalitate de a reduce gravitatea potențialelor cutremure este limitarea dimensiunii proiectelor în sine. În practică, aceasta ar însemna mine și rezervoare mai mici, producție mai mică de minerit, petrol și gaze, puțuri mai mici etc. Trebuie găsit un echilibru între cererile tot mai mari de energie și resurse și nivelurile de risc acceptabile în fiecare proiect individual.
