Zemetrasenie 2

Zemetrasenie vzniká náhlym uvoľnením energie v kôre alebo vrchnom plášti Zeme. Pri nárazoch tektonických dosiek planéty a po ich narušení sa vyvíja obrovský tlak. Na miestach kde sú najslabšie, sa táto deformačná energia zavše vybije. Výsledkom je náhly otras, ktorý môže mať veľmi ničivý účinok na okolitý zemský povrch.

Ničivé účinky zemetrasenia sú zapríčinené chvením (zemetrasnými vlnami), ktoré vyvolávajú otrasy.
Zemetrasenia môžu spôsobiť vznik trhlín v zemi, zmeniť sklon alebo úroveň terénu, odviasť tok rieky či prameňa alebo vyvolať zosuvy pôdy a lavíny. Podmorské zemetrasenia môžu vyvolať aj obrovské morské vlny tsunami, ktoré prejdú v oceáne tisícky kilometrov a pri náraze na pevninu spôsobujú spúšť.

Kde vznikajú zemetrasenia?
Zemetrasenia sa odohrávajú hlboko pod zemskou kôrou našej planéty. Vrchná časť Zeme je vytvorená z pohybujúcich sa dosiek. Najsilnejšie zemetrasenie s aodohráva vo vnútri Zeme okolo okrajov týchto dosiek. Pohyby dosiek nie sú pravidelné a postupné. Miesto toho sa tlak hromadí pozdĺž okrajov dosiek, až sa horniny zlomia. Nahromadená energia sa potom uvolní v podobe zemetrasenia s rôznou mierou sily.

Väčšina zemetrasení vzniká pozdĺž hraníc tektonických dosiek – pozdĺž oceánských chrbtov, transformačných zlomov a subdukčných zón – kde na seba dosky pôsobia najintenzívnejšie, preto tam vznikajú najväčšie deformácie a napätie.
Ale nie všetky zemetrasenia bývajú pozdĺž hraníc medzi doskami. Napríklad v Severnej Amerike neboli najničivejšie zemetrasenia v historicky znamom čase v Kalifornii, cez ktorú sa tiahne transformačný zlom (San Andreas), ale v Južnej Karolíne a Missouri, teda ďaleko od okrajov dosiek. Dôvody nie sú jasné, no zemetrasenia vnútri dosiek môžu zapríčiniť aj hlboké, ešte stále aktívne zlomy, ktoré sú pozostatkom omnoho skoršieho obdobia tektoniky litosferických dosiek. Najznámejšou seizmickou oblasťou Ameriky je Kalifornia, pretože práve tam sa zemetrasenia vyskytujú najčastejšie.
Miesto, kde k zemetraseniu dôjde, sa nazýva ohnisko alebo hypocentrum. Bod na zemskom povrchu priamo nad ohniskom sa nazýva epicentrum. Všetky ohniská zemetrasení ležia asi v hĺbke 700 km od povrchu Zeme. V tejto hĺbke môžu byť zemetrasenia s plytkým ohniskom (hĺbka ohniska do 70 km), stredným ohniskom ( 70 až 300 km) alebo hlbokým ohniskom ( viac ako 300 km). Stredných zemetrasení je asi 3 – krát a plytkých asi 10 – krát viac ako hlbokých.

Práve plytké otrasy spôsobujú väčšinu škôd na zemskom povrchu, lebo sú k nmeu najbližšie. Plytké zemetrasenia uvoľnujú najviac energie – asi 75% celkovej energie; hlboké zemetrasenia len 3%.
Ohniská zemetrasení v rôznych hĺbkach nie sú rovnomerne rozložené pozdĺž hraníc medzi tektonickými doskami. Takmer všetky hlboké zemetrasenia, asi 90%stredných a 75% plytkých sa vyskytuje pozdĺž subdukčných zón Tichého oceánu. Oceánské chrbty a transformačné zlomy sú spravisla miestami výskytu plytších zemetrasení menšieho rozsahu.

Podmorské zemetrasenia
Keď sa zemetrasenie odohráva v mori, môžu sa vytvoriť obrovské vlny nazývané tsunami. Na otvorenom mori sú tieto vlny ťažko zistiteľné. Ženú sa po mori rýchlosťou až 790 km za hodinu. Ale ako sa blíži k pobrežiu, spomalujú sa, zatiaľ čo ich veľkosť vzrastá. Keď sa tsunami blíži k brehu, more najskôr ustúpi a potom sa priženie množstvo obrovských vĺn. Keď sa tsunami koncentruje do malých úžin, môže sa zdvihnúť až 20 metrov nad zem a zmetie všetko čo je v ceste. Pri zemetrasení v roku 1755 zasiahla portugalský Lisabon 17 metrov vysoká vlna tsunami. Daľšie otrasy so sebou priniesli zosuvy pôdy a požiare. Pásma zemetrasení
Ešte skôr ako vedci poznali príčina zemetrasení, začali mapovať miesta, kde sa s najväčšou pravdepodobnosťou vyskytnú. Zemetrasenie sa môže odohrávať všade tam, kde sa horniny pohybujú pozdĺž zlomov, ale väčšina silných zemetrasení sa vyskytuje v konkrétnych pásmach. Zemetrasenia sú obzvlášť časté v sopečných pásmach, ako napríklad v „ohnivom prstenci“ v Tichom oceáne. So zdokonalením metód zisťovania a určovania presnej polohy zemetrasenia je stále presnejšie i zakresľovanie máp zemetrasení. Seizmológia sa dočkala uznania v 60. rokoch, keď jej výskum viedol ku spracovaniu dohody o zákaze nukleárnych skúšok. Vedci boli požiadaní aby preskúmali či sa dajú malé podzemné explózie zistiť. Postavili monitorovacie stanice a začali pozorovať všetky vibrácie, ktoré ich prístroje mohli zaznamenať. Výsledné mapy seizmiskej aktivity ukázali, že sú zemetrasenia najčastejšie pozdĺž podmorských chrbtov a hlbokomorských priekop, pozdĺž zlomov a v blízkosti malých pohorí a sopiek. Tieto údaje pomohli podporiť teóriu, že až 100 km hrubá zemská kôra a vrchný plášť sú rozdelené do 8 veľkých litosférických dosiek, ktoré pozvoľna plávajú na sčasti roztavenej vnútornej vrstve Zeme nazývanej astenosféra. Neustála aktivita v tejto časti planéty udržuje dosky v pohybe. V závislosti na ich vzájomnom pohybe sa môžu tieto dosky od seba vzdaľovať, narážať do seba alebo sa o seba otierať.

Pohyby dosiek
Nikto nedokáže presne predpovedať kedy môže prísť k zemetraseniu. Dôkladné mapovania a monitorovanie i aktivity vedcom umožňuje identifikovať pásma zemetrasenia. Pozorovanie signálov
Ďalším ukazovateľom toho kde sa zemetrasenie vyskytne je pozorovanie správania zvierat. Bezprostredne pred zemetrasením môžu začať psi vyť, kone sa splašiť a vtáky nekľudne poletovať dookola. Vedci monitorujú v pásmach zemetrasenia aj vodu v studniach. Tesne pred tým ako sa podzemné horniny od seba rozlomia, môže sa ich kryštalická štruktúra roztvoriť a zavrieť, pričom sa uvoľní plyn zvaný radon do podzemia vody, ktorá sa potom dostáva do studní. Zvýšené hladiny radonu vo vode v studniach upozorňujú vedcov na možnosť hroziaceho zemetrasenia. Tesne pred zemetrasením sa môžu uvoľnovať aj elektricky nabité plyny. Možu slabo svietiť, niekedy sa im hovorí svetlá zemetrasenia. Vedci prišli aj na to, že sa pred zemetasením môže nad zlomovou líniou zistiť vzdúvanie vodíkového plynu 10-krát väččšie ako je obvyklé.
Meranie napätia sa tiež používa na zisťovanie zvýšenej hladiny tlaku v líniách zlomu

Meranie zemetrasení
Veľkosť zemetrasenia sa stanovuje pomocou magnitúdy, ktorá sa niekedy nazýva aj Richterovou magnitúdou – podľa amerického seizmológa Charla Richtera. Ten v 30. rokoch tohto storočia vyvinul stupnicu na jej meranie. Magnitúda je v skutočnosti mierou veľkosti (amplitúdy) vĺn, ktoré vysiela zemetrasenie. Táto stupnica je logaritmická. To znamená, že každý krôčik po stupnici smerom nahor predstavuje desaťnásobný vzrast amplitúdy zemetrasných vĺn. Teda vlny pochádzajúce zo zemetrasenia s magnitúdou 7 sú desaťkrát väčšie ako vlny pochádzajúce z otrasu s magnitúdou 6 a stokrát väčšie ako z otrasov s magnitúdou 5 atď.
Magnitúdu ,ôžeme považovať aj za mieru energie, ktorá s auvoľnje zemetrasením, pretože táto energia uávisí od veľkosti vĺn. Každý dielik na stupnici predstavuje približne 30-násobný rozdiel energie. Zemetrasenie s magnitúdou 7 teda uvoľní asi 30 – krát viac energie ako otras s magnitúdou 6 a asi 30x30, teda 900- krát viac energie ako zemetrasenie s magnitúdou 5. To zároveň vysvetľuje prečo väčšina energie uvoľnenej pri zemetraseniach pochádza z veľmi malého počtu veľkých otrasov vyskytujúcich sa každý rok, a nie z veľkého množstva menších zemetrasení.

Detektor otrasov
Seizmometre zaisťujú najpresnejší spôsob predpovedania zemetrasení. Tento vysoko citlivý prístroj dokáže zaznamenať aj tie najmenšie otrasy pod povrchom Zeme.

Seizmometer prevádza tieto vibrácie na elektrický signál, ktorý s potom zakreslí na prístroj zaznamenávajúci grafy. Akékoľvek náhle uvoľnenie tlaku v horninách vedci vidia v okamžiku, keď sa zakresľuje na grafický papier.
Dalšou technikou monitorovania pohybov Zeme je posielanie signálov cez satelity do rôznych satníc na Zemi. Satelitná sigálna sieť umožňuje vedcom podľa vzájomnej polohy staníc zistiť, či sa pohli. Následky zemetrasení
Následky zemetrasenia závisia na jeho sile, na hĺbke, v ktorej sa odohráva, a na povahe hornín na povrchu. Zem sa môže roztvoriť, vysunúť hore alebo sa prepadnúť. Vo vysočinách sa môžu vyskytnúť lavíny a zosuvy pôdy...
I keď magnitúda pomerne presne vyjadruje silu zemetrasenia, nemusí byť priamo úmerná počtu smrteľných prípadov a škodám, ktoré toto zemetrasenie spôsobí. Ničivá sila seizmickej poruchy nezávisí len od množstva uvoľnenej energie. Napríklad zemetrasenie s magnitúdou 7 môže spôsobiť a často aj spôsobí väčšie škody ako otras s magnitúdou 8, hoci ten uvoľní 30- krát viac energie. Rovnako dôležité ako uvoľnená energia sú totiž aj vlastnosti pôdy v oblasti epicentra, hustota populácie a druh zástavby v týchto miestach.
Ani veľké zemetrasenie nemusí spôsobiť škody či smrteľné prípady, ak sa vyskytne v neobývanej oblasti, a naopak oveľa menšie zemetrasenie môže vyvolať vo veľkom meste pohromu. Okrem toho dve zemetrasenia s rovnakou magnitúdou môžu mať úplne odlišný účinok na dve takmer rovnaké mestá: ak jedno z nich leží na mäkkej usadenine, je veľmi náchylné na vibrácie, druhé , postavené na tvrdej hornine, je menej citlivé. Účinok zemetrasenia závisí aj od toho, či sa otrasy stali cez eň, keď ľudia pracjú, niektorí aj vo výškových budovách, alebo v noci, keď spia, väčšinou v nízkych domoch, a to od toho, či sú v spomenutých mestách budovy odolné voči zemetraseniam. Na určenie veľkosti zemetrasenia podľa jeho účinku sa používa stupnica intenzity. Na Západe, no nie v Japonsku a na území Ruska, sa používajú trocha odlišné systémy. Je to zvyčajne upravená Mercalliho stupnica.
Po veľkom zemetrasení sa často robí prieskum, ako sa intenzita zemetrasenia menila so vzdialenosťou epicentra. Pozorovaním účinkov na pôdu a prieskumom medzi miestnym obyvateľstvom sa určí intenzita na mnohých miestach. Body s rovnakou intenzitou sa potom spoja čiarami, čím sa vytvorí „kontúra“ mapa intenzity – izoseizmická mapa. Intenzita sa od epicentra von znižuje. Keď stanovujeme intenzitu zemetrasenia, máme tým na mysli maximálnu intenzitu, t.j.

intenzitu v epicentre.


Zmiernenie škôd
Vedci sa tiež venujú tomu ako znížiť možné ničivé následky zemetrasení. Niektorí sa
domnievajú, že sa dajú zmierniť tlaky v horninách vedúce k zemetraseniu tým, že sa úmyselne vyvolá menšie zemetrasenie použití trhavín.
V niektorých oblastiach sa vyvolali malé zemetrasenia vstreknutím kvapaliny do zlomov.
Teoreticky najlepším spôsobom ako zabrániť poškodeniu miest a zdraviu ľudí by bolo vysťahovanie všetkých ľudí zo známych pásem zemetrasení. Avšak s rastúcou svetovou populáciou je to nemožné. Vlastne sa odhaduje že do roku 2035 bude viac ako 600 miliónov ľudí žiť vo väčších mestách do 200 km od pásma zemetrasenia.
Architekti v Amerike a v Japonsku skúmajú budovy odolne voči zemetraseniu. Domy sa musia stavať na špeciálnych základoch, ktoré sú naplánované tak, aby obmedzili výkyvy o jednu tretinu