26 września 2018 r.;    Imieniny obchodzą: Justyna, Łucja, Cyprian

DEMART

GEOGRAFIA FIZYCZNA ŚWIATA
"Litosfera"

Trzęsienia Ziemi

Wiele słyszy się w prasie czy w mediach na temat trzęsień ziemi siejących spustoszenie na całym świecie. Najczęściej są to niewielkie drgania skorupy ziemskiej będące w stanie co najwyżej pozrzucać obrazki ze ścian, lecz zdarzają się też bardzo potężne – takie, które są w stanie burzyć wielkie budynki i powodować nieodwracalne szkody.  To właśnie dlatego trzęsienia ziemi zaliczamy do kataklizmów czyli ekstremalnych zjawisk naturalnych powodujących znaczne szkody na terenie objętym tym zjawiskiem.
Najgorsze w trzęsieniu ziemi jest to, że ciężko przedsięwziąć jakiekolwiek środki ochrony przed nim. Można je przewidzieć lecz zdecydowanie trudno się jest mu przeciwstawić. Ciężko jest również znaleźć jakąkolwiek drogę ewakuacji. Atakuje ono przecież podłoże, po którym głównie porusza się właśnie człowiek, więc w momencie, w którym główna droga ewakuacji staje się niewydajna należy poszukać jakiejś innej, a tych jest już znacznie mniej. Dodatkowo chaos wśród ludzi, który da się zaobserwować jest po prostu nie do opanowania.
Co do samych zniszczeń – trzęsienie ziemi w najlepszym razie zburzy mały domek bądź odkształci trochę ulicę, lecz te znacznie silniejsze równają z ziemią ogromne wieżowce! Jest to siła, którą ciężko pojąć. Na całe szczęście powstają liczne sposoby zabezpieczania się przed trzęsieniem ziemi. W miejscach szczególnie zagrożonych trzęsieniami ziemi nie stawia się elektrowni atomowych, zakładów chemicznych itp.
Zagrożeniem, być może nie wynikającym z samego trzęsienia ziemi, jest też brak wyobraźni ludzi. Nie tak dawno odnotowano bowiem w Chinach przypadek włamania na stronę internetową okręgowej organizacji sejsmologicznej i opublikowanie fałszywych danych dotyczących zbliżającego się trzęsienia ziemi. Wprawdzie trzęsienie miało miejsce ale na pewno nie miało takiej siły.
Przewidywanie trzęsień ziemi jest dziedziną wymagającą poprawy aczkolwiek na tym etapie rozwoju technologicznego jesteśmy w stanie dość dokładnie stwierdzić gdzie, kiedy i z jaką siłą nastąpi trzęsienie ziemi. Możliwe jest to dzięki badaniu stref sejsmicznych oraz pomiarom sejsmografów.
Podsumowując postaram się przybliżyć dokładniej większość zagadnień dotyczących trzęsień ziemi zarówno w Polsce jak i na całym świecie.
Trzęsienie  ziemi we Włoszech
Trzęsienie ziemi we Włoszech – Kwiecień 2009

DEFINICJA I RODZAJE TRZĘSIEŃ ZIEMI

Trzęsienie ziemi – są tą drgania skorupy ziemskiej. Ruchy płyt litosfery poruszają się przez cały czas. Nieraz zachodzi sytuacja, że pocierają się o siebie. Najsilniejsze trzęsienie występują na styku płyt. Blokada płyt tektonicznych powoduje unieruchomienie i zarazem naprężenie tych właśnie płyt. Przy ponownym przesunięciu się płyt następuje nagły rozkład tego naprężenia, co z kolei powoduje powstawanie fal sejsmicznych (sprężystych). Fale sejsmiczne rozchodzą się z hipocentrum i docierają najpierw do obszaru położonego dokładnie nad hipocentrum to miejsce nazywamy epicentrum. Trzęsienie ziemi największe szkody wywołuje w epicentrum, ponieważ zgodnie z przebytą drogą fale tracą swoją prędkość, a co za tym idzie siłę. Im dalej od epicentrum tym mniejszy wstrząs czyli mniejsze zniszczenia. Ogólnie biorąc rzecz pod uwagę istota trzęsień polega na przemieszczaniu się pewnych mas wewnątrz ziemi.

Wyróżniamy cztery rodzaje trzęsień ziemi:

  • Tektoniczne – najczęstsze i najgroźniejsze. Przyczyną tektonicznych trzęsień ziemi jest gwałtowne rozładowanie energii skumulowanej pod powierzchnią ziemi - w skorupie ziemskiej lub górnym płaszczu. Energia w ośrodkach skalnych gromadzi się, a gdy przekroczy ekstremalną granicę, ośrodek pęka powodując wstrząs. Większość trzęsień tego typu powstaje w strefach granicznych płyt litosfery. Trzęsienia ziemi (tektoniczne) mogą również występować w wygasłych strefach subdukcji np. w młodych pasmach fałdowych. Trzęsienia tektoniczne są związane z przemieszczaniem się mas skalnych w istniejących uskokach, lub z powstawaniem nowych, młodych uskoków. Różnią się od trzęsień wulkanicznych tym, że od razu następuje najsilniejszy wstrząs, podczas gdy w trzęsieniach wulkanicznych wstrząsy są stopniowo coraz silniejsze.
  • Wulkaniczne – Wywoływane są przez nagłe wybuchy wulkanów lub zapadające się stropy opróżnianych komór magmowych.
  • Zapadowe – spowodowane zawalaniem się stropów nad jaskiniami. Ich skutki są słabo odczuwalne.
  • Antropogeniczne – Powstają gdy dochodzi do naruszenie równowagi naprężeń w górotworze bądź też napełnienie zbiornika zaporowego. Na obszarach gęsto zabudowanych mogą spowodować znaczące szkody materialne. Występują na przykład na Górnym Śląsku, w okolicach Bełchatowa, na Dolnym Śląsku i w Pieninach.
 Trzęsienie ziemi w Californii
Trzęsienie ziemi w Californii – 1984.

SKALA RICHTERA I MERCALLEGO

Skala Richtera – skala logarytmiczna określająca wielkość trzęsienia ziemi na podstawie amplitudy drgań wstrząsów sejsmicznych, wprowadzona w 1935 roku przez amerykańskiego geofizyka Charlesa F. Richtera. Wielkość tę określa się za pomocą magnitudy. Skala Richtera jest skalą energetyczną, tj. określa energię wyzwoloną w czasie wstrząsu. Każdy kolejny stopień oznacza około 10-krotnie większą energię wyzwoloną, mierzoną w dżulach (J). Teoretycznie jest to skala otwarta, ale w praktyce nie notuje się wstrząsów o magnitudzie powyżej 9,5 stopnia.
Skala Mercalliego (skala Mercalliego-Cancaniego-Sieberga, skala MCS) – 12-stopniowa skala stosowana przy określaniu wielkości trzęsienia ziemi, gdzie intensywność wstrząsu określana jest na podstawie wartości przyspieszenia drgań gruntu, a także opisie skutków trzęsienia na powierzchni Ziemi.

NAJWIĘKSZE TRZĘSIENIA ZIEMI

Data Obszar Magnituda
22 maja 1960
28 marca 1964
9 marca 1957
4 listopada 1952
26 grudnia 2004
31 stycznia 1906
28 marca 2005
3 lutego 1965          
16 grudnia 1920
15 sierpnia 1950
13 października 1963
1 lutego 1938
3 lutego 1923
Chile
Zatoka Księcia Williama, Alaska, USA
Wyspy Andrejanowa, Alaska, USA
Kamczatka, ZSRR
u wybrzeża Sumatry, Ocean Indyjski
u wybrzeży Ekwadoru, Ocean Spokojny
u wybrzeża Sumatry, Ocean Indyjski
Wyspy Szczurze, Alaska, USA
Ningxia-Gansu
Assam, Indie
Kuryle
U wybrzeży Indonezji, Morze Banda
Kamczatka
9,5
9,2
9,1
9,0
9,0
8,8
8,7
8,7
8,6
8,6
8,5
8,5
8,5
 
Trzęsienie  ziemi w Pakistanie
Trzęsienie ziemi w Pakistanie – Październik 2005

GEOGRAFICZNE WYSTĘPOWANIE TRZĘSIEŃ ZIEMI

Kula ziemska podzielona została na obszary:
  • sejsmiczne - trzęsienia ziemi są tu bardzo częste i bardzo silne ("Ognisty pierścień" wzdłuż Pacyfiku; grzbiety śródoceaniczne; młode góry fałdowe).
  • pensejsmiczne - trzęsienia ziemi są tu bardzo rzadkie i słabe (północna Europa, Francja, Polska)
  • asejsmiczne - obszary wolne od wstrząsów (stare platformy kontynentalne)
Geograficzne występowanie trzęsień ziemi

TRZĘSIENIA ZIEMI W POLSCE

Polska występuje w obszarze asejsmicznym. Jej budowa i geologiczna ewolucja pozwala nam stwierdzić, że nasz kraj raczej nie zostanie dosięgnięty zagrożeniem poważnych trzęsień ziemi. O asejsmiczności Polski świadczą paleozoiczne i mezozoiczne skały osadowe. Skały te głównie osadzają  na nieruchomej platformie wschodnioeuropejskiej i na ustabilizowanym obecnie fundamencie krystalicznym objętym paleozoicznymi ruchami orogenicznymi.
Ostatnie duże trzęsienia ziemi na obszarze naszego kraju wiązane są z okresem fałdowań alpejskich, a więc na przełomie ery mezozoicznej i kenozoicznej, tj. ok. 150-20 mln lat temu. Wówczas zostały zmienione tektoniczne głównie masywy górskie Sudetów i Gór Świetokrzyskich, w obrębie których powstały liczne uskoki, zręby i rowy tektoniczne. Liczne trzęsienia ziemi występowały również w okolicach Pienińskiego Pasa Skałkowego, który tworzy wyraźną granicę tektoniczną między Karpatami Wewnętrznymi a Karpatami Zewnętrznymi. Od czasu zakończenia orogenezy alpejskiej notowana jest w Polsce raczej „cisza” sejsmiczna.
W Krakowie w 1443 zawalił się strop kościoła pw. Św. Katarzyny, a w wielu kamienicach mieszkalnych zarysowały się ściany. W 1680 wiele kamienic w Warszawie uległo zniszczeniu. Znane są trzęsienia ziemi w Hrubieszowie w 1875 r. I pod Niemczą w 1895 r. Dość częste są nieznaczne trzęsienia ziemi w obrębie Karkonoszy. Najczęściej wstrząsy sejsmiczne występują jednak na Śląsku, a niektóre z nich mają wielkość dochodzącą do 4 stopni w skali Richtera. Zdecydowana większość tych wstrząsów jest jednak skutkiem działalności górniczej. O podobnej genezie zdarzają się również trzęsienia ziemi w Bełchatowie, np. w 1980 o wielkości 4,6 czy w 2001 roku.

POJĘCIA ZWIĄZANE Z TRZĘSIENIAMI ZIEMI

Sejsmograf – Jest to urządzenie służące do wykrywania i rejestracji wszelkich, nawet najmniejszych drgań skorupy ziemskiej, wywoływane są wstrząsami (naturalnymi lub sztucznymi).
Sejsmograf
 
Sejsmograf składa się z sejsmometru, którego masa bezwładna zawieszona jest tak, że tworzy wahadło (pionowe lub poziome). Czas drgania wahadła powinien być duży w stosunku do drgania gruntu. Dzięki temu środek wahadła staje się stałym punktem odniesienia na podstawie którego można określić wielkość i kierunek drgań gruntowych. Drgania gruntu są przetwarzane na impulsy elektryczne, wzmacniane i rejestrowane w pamięci komputera. W najnowszych sejsmografach można uzyskiwać powiększenia drgań gruntu rzędu kilku milionów.
Sejsmogram - analogowy lub cyfrowy zapis drgań rejestrowanych przez sejsmometr.
Linia sejsmogramu opisuje amplitudę drgań albo przyspieszenie względem wahadła sejsmometru względem czasu trwania drgań.
Epicentrum  -miejsce na powierzchni skorupy ziemskiej które znajduje się najbliżej ogniska trzęsienia ziemi (hipocentrum). Obszar położony wokół epicentrum, nazywany jest obszarem epicentralnym. Jest to obszar największych zniszczeń.
Hipocentrum - Źródło rozchodzenia się fal sejsmicznych, (ognisko trzęsienia ziemi) znajdujące się we wnętrzu Ziemi.
Epicentrum i hipocentrum
1 - Epicentrum
2 - Hipocentrum
 
Fale sejsmiczne - fale rozchodzące się w głębi Ziemi. Powstają one najczęściej wskutek trzęsień ziemi, przez eksplozję materiałów wybuchowych lub spowodowane są działalnością górniczą.
Rodzaje fal sejsmicznych:
  • Fale podłużne  - najszybsze z fal sejsmicznych (5,4 km/s). Najwcześniej docierają do epicentrum. Drgania rozchodzą się w kierunku równoległym do kierunku rozchodzenia się fal. Fale podłużne powodują ściskanie i rozciąganie skał, z którymi mają kontakt lub przez które bezpośrednio przechodzą. Mogą przemieszczać się w środowisku ciekłym.
  • Fale poprzeczne – Mniej więcej dwa razy wolniejsze od fal podłużnych (średnio 3,3 km/s). Drgania wywoływane przez fale tego typu rozchodzą się w płaszczyźnie pionowej lub poziomej, w kierunku prostopadłym do kierunku rozchodzenia się fal. Mogą przemieszczać się tylko w skałach.
  • Fale powierzchniowe - rozchodzą się po powierzchni Ziemi, od miejsca najbliższemu ognisku trzęsienia ziemi. Fale powierzchniowe sieją zawsze największe zniszczenia.
 
Fale sejsmiczne

 

PRZEWIDYWANIE I REAGOWANIE NA TRZĘSIENIA ZIEMI

W miarę postępów nauki i zdobywania wiedzy o zjawisku trzęsienia ziemi, można z pewnym prawdopodobieństwem określić miejsca szczególnie nimi zagrożone. Badania stref sejsmicznych, dane historyczne, wykorzystanie aparatury naukowej, ale także obserwacje przyrody, np. zachowania się zwierząt, pozwalają znacznie trafniej niż jeszcze kilka lat temu określić miejsca prawdopodobnych trzęsień ziemi. Określa się z reguły strefy narażone wystąpieniem takiego zjawiska i stopień prawdopodobieństwa jego wystąpienia.
Główne zadania realizowane w okresie reagowania na trzęsienia ziemi to:
  • natychmiastowe rozpoczęcie poszukiwania i ratowania poszkodowanych udziałem przeszkolonych zespołów ze sprzętem technicznym i psami ratownikami,
  • przygotowanie do pełnego funkcjonowania służb medycznych nie później niż w ciągu 72 godzin,
  • wstępna ocena skali zniszczeń oraz określenie zakresu ewentualnej niezbędnej pomocy od organizacji międzynarodowych. Zwrócenie się o udzielenie pomocy.
Trzęsienia ziemi należą do tej grupy kataklizmów, których nie da się uniknąć i prawdopodobnie nigdy nie będzie dało się ich uniknąć. Poza aspektami technicznymi ogromną rolę spełnia świadomość i wiedza, że mieszka się na terenach zagrożonych.

ZWALCZANIE KLĘSK ŻYWIOŁOWYCH

Zagrożenia były od początku istnienia każdej cywilizacji nieodłącznym czynnikiem, z którym borykać musieli się ludzie.
Zagrożenia były nieuniknione. Zmieniała się tylko skala i charakter tych zagrożeń. Zmiany te następowały wraz z rozwojem technologii i cywilizacji jako takich. Nowe rozwiązania techniczne pozwalały człowiekowi na chociaż stopniowe okiełznanie zagrożeń pochodzących bezpośrednio z natury. W wielu przypadkach przyczyną zagrożeń była działalność człowieka oraz błędy, które popełniał.  Prawie każde zagrożenie rodzi skutki wtórne, które są równie niebezpieczne co pierwotne i mogą być przesłanką do kolejnych nieprzewidzianych zdarzeń o skali porównywalnej ze zdarzeniem pierwotnym.
Liczba zagrożeń jest bardzo duża. Dlatego bardzo istotne jest poznanie charakteru zagrożenia, sposobu jego powstawania, prawdopodobieństwa zaistnienia danego zagrożenia na określonym obszarze, a w konsekwencji opracowanie działań zapobiegających zdarzeniu lub minimalizujących jego skutki.
W poznaniu zjawiska zagrożenia istotna jest znajomość jego powstawania, jego charakteru oraz możliwości jego zaistnienia na danym obszarze.
Żeby dobrze zapobiegać zagrożeniom i planować jakiekolwiek drogi ewakuacji czy też opanowania paniki należy dokładnie poznać czas powstawania danego zagrożenia, jego czas trwania. Jest to konieczne do zaplanowania działań związanych z ostrzeganiem ludności oraz do zgromadzenia odpowiednich sił i środków reagowania podczas trwania zdarzenia.
Jednym z podstawowych przedsięwzięć w zakresie ochrony przed skutkami zagrożeń jest funkcjonowanie systemu monitoringu oraz wczesnego ostrzegania. W wielu wypadkach pozwala to na ograniczenie ewentualnych strat nawet do 40%.
Monitorowanie zjawisk, wczesne wykrycie zagrożenia oraz ostrzeżenie ludności lub osób odpowiedzialnych za bezpieczeństwo mieszkańców jest podstawowym działaniem zmniejszającym skutki zagrożenia. Poznanie natury zjawiska i jego skutków, w znacznym stopniu pozwala na podjęcie odpowiednich środków zaradczych i zwiększenie stopnia bezpieczeństwa mieszkańców.
SKUTKI TRZĘSIEŃ ZIEMI
  • Ofiary śmiertelne wśród ludności
  • Nie trzeba zbyt bujnej wyobraźni by stwierdzić, że trzęsienia ziemi w większości przypadków niosą ze sobą mnóstwo ofiar. Zawalające się domy, padające drzewa – to tylko kilka zagrożeń, które niesione są przez trzęsienia ziemi. Jeśli więc trzęsienie ziemi jest bardzo silne to ofiar nie zabraknie.
  • Pozbawienie ludności dachu nad głową
  • Wspomniane wyżej zawalające się budynki są nie tylko przyczyną wielu zgonów ale również często oznaczają, że ktoś stracił dorobek całego życia. Trzęsienia ludzi pozbawiają dachów nad głowami wielu mieszkańców i bardzo ciężko jest tego uniknąć.
  • Szkody budowlane
  • Nawet gdy nie dochodzi do całkowitego zawalenia się budynku, trzęsienie ziemi niszczy budynki w bardzo widoczny sposób. Na budowlach mogą zostać rysy, pęknięcia, mogą też powypadać szyby z okien.
  • Szkody gospodarcze
  • W czasie trzęsień ziemi możliwe są też szkody gospodarcze. Możliwe są popękane rurociągi, pozrywane linie wysokiego napięcia a także zniszczone szyny kolejowe.
  • Zmiany w ukształtowaniu powierzchni ziemi
  • Kolejnym ze skutków są nieodwracalne zmiany w ukształtowaniu powierzchni ziemi. Trzęsienia ziemi potrafią kompletnie zmienić topografię terenu i utrudnić tym samym życie ludności. Ciężej jest położyć nowe drogi czy odbudować budynki na miejscu starych.
  • Wywołane przez trzęsienie ziemi obrywy, osuwiska mogą prowadzić do zmiany sieci hydrograficznej
  • Może dochodzić do zmian na podłożu hydrograficznym np. – zmiany koryt rzeki.
  • Powodują powstawanie fal tsunami
  • Fale tsunami - fala oceaniczna wywołana podwodnym trzęsieniem ziemi, wybuchem wulkanu bądź osuwiskiem ziemi. Fale rozchodzą się pierścieniowo od miejsca jej wzbudzenia. Na pełnym morzu przejście fali tsunami, poruszającej się z wielką prędkością (do 900 km/h), może być nawet niezauważone, ponieważ długość tych fal dochodzi do kilkuset kilometrów, ale ich wysokość nie przekracza kilkudziesięciu centymetrów. Dopiero w strefie brzegowej może ona osiągnąć wysokość kilkudziesięciu metrów niszcząc nadbrzeżne miejscowości. Najczęściej występuje w basenie Oceanu Spokojnego. Może osiągać brzeg jako łamiąca się fala, ściana wody lub podobnym do przypływu zalaniem.
 
Zniszczenia wywołane trzęsieniami ziemi
Powyżej – zniszczenia związane z trzęsieniami ziemi.
 

Autor opracowania:

Bartek Kasiński
 

KONTAKT

mgr SŁAWOMIR DMOWSKI
kontakt@norwid24.waw.pl

GEOGRAFIA - LOGO

XXIV LO im. Cypriana K. Norwida
ul. Obozowa 60; 01-423 Warszawa
tel. 022-836-42-92

SZCZEGÓŁY W ZAKŁADCE: KONTAKT

KONSULTACJE

TERMINY WAŻNE OD 10 WRZEŚNIA 2018 r.

DLA UCZNIóW
– XXIV LO IM. C. K. NORWIDA –

WTOREK: 15.15-15.40
Miejsce: pracownia geograficzna - sala 211
(fakt udziału należy danego dnia wcześniej zgłosić)

Konsultacje dotyczą:
prac pisemnych - kartkówek, sprawdzianów, testów
(zaliczenia oraz poprawa prac);
konsultacji przedmiotowych z geografii, przyrody i informatyki
oraz pozostałych spraw szkolnych
(w tym wgląd do prac pisemnych)
 
 
 Licznik odwiedzin www.geografia24.eu:   4134076