ΣΣΣΣεισμόςςςςςςς !!!!!

[isabella]

Γενικά για τους σεισμούς

Ο σεισμός είναι μια απότομη κίνηση ή δόνηση του στερεού φλοιού της Γης. Συνήθως προέρχεται από τη διάρρηξη γεωλογικών στρωμάτων και την απότομη μετατόπιση των δύο τμημάτων κάτω από την επιφάνεια της Γης. Τα ρήγματα συνδέονται άμεσα με τη δημιουργία των επιφανειακών σεισμών, γι' αυτό και χαρακτηρίζονται σεισμογόνα ρήγματα.

Ανάλογα με το εστιακό τους βάθος χωρίζονται σε επιφανειακούς (h < 60 km), σε ενδιάμεσου βάθους και σε μεγάλου βάθους (h > 300 km). Οι δύο τελευταίοι ονομάζονται και πλουτώνιοι.



Η κίνηση των λιθοσφαιρικών πλακών

Η λιθόσφαιρα χωρίζεται σε επτά πολύ μεγάλες πλάκες, αλλά υπάρχει κι ένα πλήθος άλλων μικρότερων. Π.χ. στην περιοχή του Αιγαίου υπάρχουν πολλές μικρές πλάκες. Οι πλάκες επιπλέουν στην πλαστική ασθενόσφαιρα.

Τριών ειδών κινήσεις μπορούν να συμβούν στα όρια μεταξύ πλακών]

(physics4u)

[isabella]

Σεισμικά κύματα

Για να εκτιμηθούν τα αποτελέσματα των σεισμών πρέπει να καθοριστούν διάφορα στοιχεία, που χρησιμεύουν σαν βάση εκτιμήσεως. Πρώτο στοιχείο είναι η εστία του σεισμού, η υπόγεια θέση στην οποία γεννιέται ο σεισμός. Δεύτερο στοιχείο είναι το επίκεντρο του σεισμού , δηλ. η περιοχή της επιφάνειας της Γης που βρίσκεται κάθετα πάνω από την εστία. Έπειτα πρέπει να διακρίνουμε τα διάφορα σεισμικά κύματα, καθώς και τα αποτελέσματα των σεισμών (καταστροφές, πλημμύρες, πυρκαγιές, ανθρώπινα θύματα). Τα αποτελέσματα ποικίλλουν ανάλογα με τις συνθήκες (αντοχή υπεδάφους, κατασκευή σπιτιών, πυκνότητα πληθυσμού, τοπική ώρα, συνήθειες πληθυσμού.


Όταν ένας σεισμός χτυπά ο πρώτος παλμός της ενέργειας, που έρχεται από το σημείο της εστίας, περιλαμβάνει τα πρωτεύοντα ή κύματα πίεσης (P - primary). Είναι διαμήκη κύματα και διατρέχουν όλη τη Γη ενώ φτάνουν πρώτα σε ένα σεισμολογικό σταθμό. Κινούνται βραχώδη εδάφη με 6, περίπου, km/s ενώ στο νερό με το ένα τρίτο αυτής της ταχύτητας. Όταν φθάσουν στην επιφάνεια της Γης μπορούν να κινηθούν και στον αέρα, σαν ηχητικά κύματα. Ανάλογα με τη συχνότητά τους μπορούν να ακουστούν από τον άνθρωπο ή μόνο από τα ζώα.

Τα επόμενα κύματα που φτάνουν σε ένα τόπο είναι τα δευτερεύοντα (S - secondary). Δεν διαδίδονται μέσω υγρών σωμάτων (π.χ. στη θάλασσα ή στον εξωτερικό πυρήνα της Γης). Είναι πιο αργά (κινούνται με περίπου 2 km/sec), αλλά πιο ισχυρά και καταστρεπτικά από τα διαμήκη και τα ακολουθούν στο σεισμόγραμμα.

Τα κύματα P ταξιδεύουν δύο φορές γρηγορότερα από τα δευτερεύοντα (S) κύματα και αυτά είναι που φέρνουν την ισχυρή καταστρεπτική μετακίνηση του εδάφους, χαρακτηριστική των μεγάλων σεισμών. Τα κύματα S χρησιμοποιούνται παραδοσιακά για να αξιολογήσουν το μέγεθος ενός σεισμικού γεγονότος, αλλά αυτές οι πληροφορίες σταχυολογούνται μόνο μετά από το σεισμό.

Τα δύο παραπάνω κύματα διέπονται από όλες τις αρχές διάδοσης των κυμάτων (ανάκλαση, διάθλαση, αρχή του Fermat και του Huygens).


Τέλος, όταν η ενέργεια ενός σεισμού φθάσει στην επιφάνεια της Γης, δημιουργούνται δύο άλλοι τύποι επιφανειακών σεισμικών κυμάτων που έπονται των άλλων δύο. Το όνομά τους προέρχεται από αυτόν που τα ανακάλυψε και δημιουργούνται όταν η εστία είναι σε μικρό βάθος.

Τα πρώτα είναι τα κύματα Love (τα ανακάλυψε ο H. Love θεωρητικά το 1911), που κατά τη διάδοσή τους τα υλικά σημεία του μέσου ταλαντώνονται οριζοντίως, καθέτως προς τη διεύθυνση διάδοσης του κύματος. Δημιουργούν δηλαδή μετακινήσεις πλευρικές της επιφανείας του εδάφους. Είναι μάλιστα γραμμικώς πολωμένα.

Και τα δεύτερα είναι τα κύματα Rayleigh (τα ανακάλυψε το 1887 ο Strutt Rayleigh), που κατά τη διάδοση τους τα υλικά σημεία του μέσου κινούνται σε ελλειπτικές τροχιές των οποίων οι μεγάλοι άξονες είναι κατακόρυφοι και οι μικροί παράλληλοι με τη διεύθυνση διάδοσης του κύματος. Διαδίδονται στα επιφανειακά στρώματα της Γης και για το λόγο αυτό δεν εμφανίζονται σχεδόν καθόλου σε σεισμούς με βαθύτερες εστίες.

Τα δύο τελευταία κύματα κινούνται πιο αργά από τα πρώτα (P και S) αλλά είναι πιο καταστρεπτικά, ιδιαίτερα τα κύματα Love. Ειδικά τα τελευταία είναι συχνά υπεύθυνα για την κατάρρευση των κτιρίων.

Οι σεισμοί καταγράφονται από ένα σεισμογραφικό δίκτυο. Κάθε σεισμικός σταθμός στο δίκτυο μετρά τη μετακίνηση του εδάφους στο τόπο εκείνο. Η ολίσθηση του βράχου πάνω από ένα άλλο σε ένα σεισμό απελευθερώνει ενέργεια που κάνει το έδαφος να δονείται. Αυτή η δόνηση ωθεί το πλαϊνό τμήμα του εδάφους και το αναγκάζει να δονηθεί. Έτσι συνεχίζεται να διαδίδεται η ενέργεια του σεισμικού κύματος.

Το πόσο καταστροφικός θα είναι ένας σεισμός έχει περισσότερο σχέση με την ένταση και λιγότερο με το μέγεθος. Έτσι εξαρτάται από διάφορες φυσικές αλλά και τεχνητές συνθήκες, μεταξύ των οποίων είναι και οι παρακάτω]

[isabella]

Οι κλίμακες των σεισμών

Υπάρχουν πολλές κλίμακες και διάφορα σεισμικά μεγέθη Μ. Έχουμε δε διαπιστώσει ότι κάθε κέντρο (σεισμολογικό ινστιτούτο) για τον ίδιο σεισμό ανακοινώνει διαφορετικό μέγεθος. Γιατί όμως ανακοινώνεται κάθε φορά διαφορετικό μέγεθος;

Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τρόποι να μετρηθούν οι διαφορετικές όψεις ενός σεισμού. Το μέγεθος Μ είναι το πιο κοινό μέτρο ενός σεισμού. Επειδή είναι μέτρο του μεγέθους της πηγής του σεισμού, είναι ο ίδιος αριθμός οπουδήποτε και να είμαστε, όπως και να τον αισθανθούμε. Η κλίμακα Richter μετρά τη μεγαλύτερη διαταραχή-κίνηση στην καταγραφή, αλλά υπάρχουν κι άλλες κλίμακες μεγέθους που μετρούν διαφορετικά μέρη του σεισμού.

Μια αύξηση του μεγέθους κατά ένα (για παράδειγμα, από 4.6 σε 5.6) αναπαριστά μια δεκαπλάσια αύξηση στο πλάτος του κύματος σε ένα σεισμογράφο ή περίπου μια αύξηση περίπου κατά 25 φορές της ελευθερούμενης ενέργειας. Με άλλα λόγια, ένας σεισμός μεγέθους 6.7 ελευθερώνει πάνω από 700 φορές (25 επί 25) την ενέργεια ενός σεισμού 4,7.

Τα μεγέθη που χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση ενός σεισμού είναι τα παρακάτω]

[isabella]

Πόση ενέργεια απελευθερώνεται σε έναν σεισμό;

Οι σεισμοί αποδεσμεύουν ένα τεράστιο ποσό ενέργειας κι αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο μπορούν να είναι τόσο καταστρεπτικοί.

Μέγεθος Κατά προσέγγιση ισοδύναμη ενέργεια TNT

4.0 1010 τόνοι

5.0 31800 τόνοι

6.0 1.010.000 τόνοι

7.0 31.800.000 τόνοι

8.0 1.010.000.000 τόνοι

9.0 31.800.000.000 τόνοι


Τα μεγέθη ταξινομούνται ως εξής]

[isabella]

Η κλίμακα Mercalli

Η ένταση από την άλλη είναι ένα μέτρο της αναταραχής και των ζημιών που προκαλούνται από το σεισμό, και αυτή η τιμή φυσικά αλλάζει από θέση σε θέση. Εξαρτάται όχι μόνο από το μέγεθος του σεισμού αλλά επίσης από την απόσταση από το επίκεντρο του σεισμού αλλά και τη γεωλογική μορφή του τόπου.

Οι κλίμακες έντασης, όπως είναι η τροποποιημένη κλίμακα Mercalli και η κλίμακα Rossi-Forel, μετρούν το ποσό της σεισμικής αναταραχής σε μια ιδιαίτερη θέση. Έτσι η ένταση ενός σεισμού θα μεταβάλλεται ανάλογα με το τόπο που είμαστε. Μερικές φορές οι σεισμοί αναφέρονται από τη μέγιστη ένταση που παράγουν. Οι κλίμακες μεγέθους, όπως είναι το μέγεθος Richter μετρούν το μέγεθος του σεισμού στην πηγή της. Έτσι δεν εξαρτώνται από εκεί που γίνεται η μέτρηση.

Στη σεισμολογία οι βλάβες που οφείλονται στους σεισμούς μετρώνται με τη σεισμική ένταση, η οποία είναι ένα μέτρο της αισθητότητας και των αποτελεσμάτων του σεισμού και συνδέεται με το μέγεθος με διάφορες εμπειρικές σχέσεις. Η μέτρηση της έντασης γίνεται με τη δωδεκάβαθμη κλίμακα Mercalli, της οποίας οι διαβαθμίσεις στηρίζονται στην εκτίμηση των μακροσεισμικών αποτελεσμάτων ενός σεισμού.

Αυτό που πρέπει να γνωρίζουμε είναι ότι κάθε μέγεθος είναι έγκυρο για συγκεκριμένη συχνότητα και τύπο σεισμικού σήματος. Όλες αυτές οι σεισμικές κλίμακες, όταν υπολογίζονται μέσα στα όρια της εγκυρότητάς τους, είναι ισοδύναμες με την κλίμακα Ρίχτερ.

Παλιότερα (τριάντα χρόνια πριν) μπορούσε να υπάρχει απόκλιση, αυτού που είχε ανακοινωθεί από το πραγματικό μέγεθος ενός σεισμού, μέχρι 0,4%. Σήμερα, η απόκλιση είναι ακόμα μικρότερη και συνεπώς δεν θα πρέπει ανησυχούμε για το αν αποδίδεται κάθε φορά το σωστό μέγεθος. Οι μικρές διαφορές που παρατηρούνται στις ανακοινώσεις, οφείλονται στη γεωλογική ιδιομορφία της κάθε περιοχής.

Όταν εμφανίζεται ένας σεισμός, οι πρώτες πληροφορίες που υποβάλλονται σε επεξεργασία και αναμεταδίδονται είναι συνήθως βασισμένες σε ένα υποσύνολο των σεισμικών σταθμών του σεισμικού δικτύου, ειδικά στην περίπτωση ενός μεγάλου σεισμού. Αυτό γίνεται έτσι ώστε κάποιες πληροφορίες να μπορούν να ληφθούν αμέσως χωρίς να αναμένονται οι πληροφορίες όλων των σταθμών του δικτύου, κάτι που γίνεται αργότερα. Κατά συνέπεια, το πρώτο μέγεθος που ανακοινώνεται είναι συνήθως βασισμένο σε έναν μικρό αριθμό καταγραφών από το δίκτυο των σεισμογράφων. Αργότερα που έρχονται πρόσθετα στοιχεία γίνεται νέα επεξεργασία και αλλάζει το μέγεθος και το κέντρο με περισσότερη ακρίβεια.

Μερικές φορές το μέγεθος σεισμού αναφέρεται από διαφορετικά δίκτυα βασισμένα μόνο στις καταγραφές τους. Σε εκείνη την περίπτωση, τα διαφορετικά μεγέθη που ανακοινώνονται είναι αποτέλεσμα των μικρών διαφορών στα όργανα και των θέσεων τους όσον αφορά το επίκεντρο του σεισμού. Μάλιστα μετά από μερικές μέρες οι σεισμολόγοι συνήθως συμφωνούν σε ένα νούμερο για το μέγεθος.

Συχνά, αναφέρονται για έναν σεισμό διάφορα, ελαφρώς διαφορετικά, μεγέθη. Αυτό συμβαίνει επειδή η σχέση μεταξύ των σεισμικών μετρήσεων και του μεγέθους είναι σύνθετη και διαφορετικές διαδικασίες θα δώσουν συχνά ελαφρώς διαφορετικά μεγέθη για τον ίδιο σεισμό.

Έτσι ένα συχνό λάθος που γίνεται, κατά την ανακοίνωση του μεγέθους ενός σεισμού στα ΜΜΕ, είναι ότι ανάγουν όλα τα σεισμικά μεγέθη σε αυτήν την κλίμακα]

[isabella]

Η αύξηση των αστικών πληθυσμών ανά τον κόσμο, απειλείται από καταστροφικούς σεισμούς


Μια νέα μελέτη από ένα καθηγητή της γεωλογίας στο Πανεπιστήμιο του Colorado στο Boulder υποδεικνύει ότι ένας σεισμός ικανός να προξενήσει ως ένα εκατομμύριο απώλειες κάθε αιώνα θα μπορούσε να συμβεί, αν δεν παρθούν μέτρα για οικοδομήματα και υλικά που να αντέχουν στους σεισμούς.

Τα συμπεράσματα του καθηγητή Roger Bilham βασίζονται σε μελέτη της γρήγορης ανάπτυξης των πληθυσμών στις μεγάλες πόλεις του πλανήτη κατά τον 21ο αιώνα, και στις τοποθεσίες των πόλεων αυτών που βρίσκονται κοντά στις νοητές γραμμές όπου κατά το παρελθόν είχαμε καταστροφικούς σεισμούς.

Πριν από το 1600 λίγες πόλεις υπερέβαιναν το 1.000.000 κατοίκους. Κατά το 1950 υπήρχαν 43 "υπερ-πόλεις" με πληθυσμό από 2 εκατομμύρια έως και πάνω από 15 εκατομμύρια. Σήμερα υπάρχουν σχεδόν 200 τέτοιες υπερ-πόλεις στη Γη, και ο αριθμός τους θα μπορούσε να διπλασιαστεί μέχρι να σταθεροποιηθεί ο πληθυσμός της Γης.

Περίπου 8 εκατομμύρια άνθρωποι πέθαναν από κατάρρευση κτιρίων λόγω σεισμών κατά τα 1000 προηγούμενα χρόνια αν και δεν έχουμε επαρκή στοιχεία πριν από το 1600. Είναι όμως σαφές ότι μεταξύ του 17ου και του 20ου αιώνα ο τετραπλασιασμός των θανάτων κατ' έτος από τους σεισμούς, συνδέεται με την αύξηση της αστικοποίησης.

Η εμφάνιση των υπερ-πόλεων έχει δεκαπλασιαστεί από το 1700 λέει ο καθηγητής. Από αυτές περισσότερες από 40 βρίσκονται σε αποστάσεις μικρότερες από 120 μίλια από τα όρια των τεκτονικών πλακών ή από την τοποθεσία όπου συνέβη ιστορικά ένας καταστροφικός σεισμός. Τέτοια παραδείγματα έχουμε στις περιοχές της Τζακάρτα στην Ινδονησία, της Τεχεράνης στο Ιράν, και της πόλης του Μεξικού στο Μεξικό. Η πόλη του Μεξικού έχει τώρα πληθυσμό περί τα 16 εκατομμύρια.

“Το 50% των υπερ-πόλεων του πλανήτη βρίσκονται κοντά σε περιοχές όπου πιθανόν θα έχουμε σεισμούς 7,5 βαθμών της κλίμακας Ρίχτερ, μελλοντικά " λέει ο Bilham.

“Μια στατιστική ανάλυση του 1997 προέβλεπε ένα μελλοντικό ρυθμό απωλειών της τάξης των 8.000 θανάτων ανά έτος. Στη μελέτη αυτή έχουν υποτιμηθεί ακραία γεγονότα με απώλειες πάνω από 30.000 ανθρώπους. Οι προβλέψεις αυτής της ανάλυσης γίνονται ακόμα περισσότερο αναξιόπιστες αν λάβουμε υπ όψιν μας ακραία γεγονότα κατά τον 21ο αιώνα όπου ο πληθυσμός της Γης αναμένεται να φτάσει τα 6 δισεκατομμύρια" λέει ο Bilham.

Από το 1998 ως το 2002, οι σεισμοί έχουν επιφέρει περί τις 10.500 απώλειες ανά έτος. Με βάση τα στοιχεία του παρελθόντος, ο Bilham κάνει τις εξής εκτιμήσεις]

[isabella]

Γιατί σταματούν οι σεισμοί



Οι σεισμοί εμφανίζονται σαν το αποτέλεσμα της δημιουργίας μιας πίεσης μεταξύ συγκρουμένων τμημάτων του Γήινου φλοιού. Αυτά τα τμήματα, που είναι γνωστά ως λιθοσφαιρικές πλάκες, συναντιούνται στα "γραμμές των ρηγμάτων". Σύμφωνα με την κλασσική θεωρία του σεισμού, οι μικροί σεισμοί θα έπρεπε να συνεχίσουν να εξελίσσονται σε μεγάλους σεισμούς, έως ότου όλοι αυτοί εξαπλωθούν κατά μήκος της γραμμής των ρηγμάτων.

Εντούτοις, πόλεις όπως το Σαν Φρανσίσκο και το Τόκιο έχουν δοκιμαστεί από πλήθος μικρών σεισμών που δεν αυξάνονται σε μεγάλους.

Οι γεωλόγοι θεωρούν ότι αυτό γίνεται επειδή οι περιοχές στη γραμμή των ρηγμάτων ενεργούν ως εμπόδια στα κύματα κλονισμού και μετριάζουν βαθμιαία τον σεισμό. Πρόσφατα μια ομάδα Αμερικανικών φυσικών έχει χρησιμοποιήσει εξισώσεις για περιγράψουν κύματα πυκνότητας φορτίου στους υπεραγωγούς για να δημιουργήσουν ένα μοντέλο της ζώνης των ρηγμάτων. Το μοντέλο τους φαίνεται να προβλέπει επιτυχώς την πίεση και τα στατιστικά πρότυπα που συνδέονται με τους σεισμούς ( Phys. Rev. Lett, Rundle και λοιποί).

Τα εμπόδια που βρίσκονται στις γραμμές των ρηγμάτων είναι συνήθως περιοχές στις οποίες μια ισχυρή ανασχετική δύναμη, μειώνει την μετακίνηση των πλακών. Εντούτοις οι γεωλόγοι δεν μπορούν να καθορίσουν την θέση αυτών των εμποδίων γύρω από τις γραμμές των ρηγμάτων.

Ο Rundle χρησιμοποιήστε μια "στοχαστική θεωρία Griffith" για να υπολογίσει στατιστικά την κατανομή των εμποδίων, και έτσι μπορεί να προβλέπει εάν θα αυτό το εμπόδιο θα αναχαιτήσει έναν σεισμό ή όχι.
Ως γνωστόν η θεωρία Griffith προτείνει ότι η αύξηση μιας ρωγμής σε ένα υλικό - αυτό που στην ουσία είναι ένας σεισμός - καθορίζεται από παράγοντες όπως είναι η επιφανειακή ενέργεια, η τριβή και η ελαστική ενέργεια του υλικού.

Η ρωγμή γίνεται μεγαλύτερη μόνο όταν η ενέργεια που απαιτείται για να διαχωριστεί η άκρη των ρωγμών, είναι μεγαλύτερη από την ενέργεια που ελευθερώνεται από την αύξηση του συνολικού εμβαδού της περιοχής. Η θεωρία τους περιλαμβάνει έναν νέο όρο που αντιπροσωπεύει μια πρόσθετη ενεργειακή απορρόφηση, η οποία προκύπτει από τα εμπόδια.

Προσομοιώσεις υπολογιστών από τον Rundle και τους συνεργάτες του, εμφανίζουν μια σειρά "κύκλων του σεισμού" - συμπεριλαμβανομένων των προηγουμένων κυμάτων κλονισμού, ενός βασικού κλονισμού και μιας μετασεισμικής δόνησης - που είναι παρόμοια με αυτό που παρατηρείται στους "πραγματικούς" σεισμούς.

[seatakias]

ΑΧ ΒΡΕ ΔΑΡΑ ΟΠΟΥ ΚΑΙ ΝΑ ΠΑΣ ΣΕΙΣΜΟ ΠΡΟΚΑΛΕΙΣ ΠΡΕΠΕΙ ΝΑ ΚΑΝΕΙΣ ΚΑΙ ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΟΥ?

[isabella]

:lol:  :lol:  :lol:

[heinrich]

Ξεχάσατε και την Kλίμακα Isabella.
Oργασμός και κούνημα.

[seatakias]

ΚΛΙΜΑΚΑ  



 ΜΠΛΕ LEON






XAXAXAXAXAXAXAXA