1.2.2. Основные характеристики землетрясений.
Сейсмическая волна, достигшая земной поверхности, вызывает ее колебания, что и является причиной многих опасностей, связанных с землетрясениями. Если бы место накопления энергии было точечным, то сейсмическая волна распространялась бы в земной коре в виде сферы. В действительности зона зацепления имеет протяженность вдоль границы плит и поэтому высвободившаяся энергия распространяется в виде эллипсоида, как показано на рисунке 2 , а на поверхности земли линии одинаковой амплитуды колебаний ( изосейсты) будут образовывать не концентрические окружности, а эллипсы.
тектонический разлом
эпицентр
h глубина очага
9 8 7 баллов
гипоцентр
очаг
изосейсты
на поверхности Земли
Рис. 2. Характеристики землетрясения
Важной характеристикой землетрясения является глубина места, где происходит накопление энергии и затем возникает подземный удар, т.е. глубина очага землетрясения ( h ). В различных сейсмических районах глубина очага землетрясения может колебаться от нескольких до 700 км , т.е. находиться в коре, либо в верхней мантии.
Точка в глубине Земли, условный центр очага, называется гипоцентром землетрясения, а ее проекция на поверхность Земли - эпицентром.
Одним из основных параметров, характеризующих силу землетрясения, является интенсивность (амплитуда) колебания грунта на поверхности Земли. Однако амплитуда колебаний характеризует интенсивность землетрясения только в конкретной точке, т.к. она меняется в зависимости от расстояния до эпицентра.
Однозначной характеристикой землетрясения в целом является магнитуда как мера общего количества энергии, излучаемой при сейсмическом толчке в форме упругих волн. Однако, в отличие от интенсивности колебаний грунта, магнитуду нельзя измерить приборами, а возможно только вычислить по измеренным параметрам.
1.2.3. Шкалы измерения основных параметров землетрясения и их взаимосвязь.
Для оценки интенсивности землетрясения на поверхности Земли в нашей стране используется международная 12-балльная шкала Медведева-Шпонхойера-Карника (MSK-64), аналогичная принятой в Европе модифицированной шкале Меркалли.
По этой шкале землетрясения делятся на слабые (1-4 балла), сильные ( 5-7 баллов), разрушительные ( 8-10 баллов) и катастрофические (11-12 баллов). Конкретная оценка интенсивности ( силы) землетрясения (J) производится с помощью чувствительного прибора - сейсмографа, отмечающего и записывающего колебания земной коры и определяющего их силу и направление.
Для оценки энергетических характеристик землетрясения в гипоцентре в международной практике и в нашей стране используется величина, называемая магнитудой.. Магнитуда является мерой энергии, выделяемой в гипоцентре. Для определения магнитуды применяется 9-ти балльная шкала Рихтера2.
Зависимость между излученной энергией и магнитудой землетрясения (М) выражается уравнением:
lg E (дж) = 5,24 + 1,44 M ,
Сильнейшие из когда-либо зарегистрированных землетрясений имели М= 8,9 баллов (в 1933 г у берегов Японии и в 1906 г в Эквадоре). Видимо, этот предел обусловлен физическими свойствами пород, слагающих толщу тектонических плит.