Крупные землетрясения и их последствия

Шкала Медведева-Шпонхойера-Карника (MSK-64)

12-балльная шкала Медведева-Шпонхойера-Карника была разработана в 1964 году и получила широкое распространение в Европе и СССР. С 1996 года в странах Европейского союза применяется более современная Европейская макросейсмическая шкала (EMS). MSK-64 лежит в основе СНиП II-7-81 «Строительство в сейсмических районах» и продолжает использоваться в России и странах СНГ. В Казахстане в настоящее время используется СНиП РК 2.03-30-2006 «Строительство в сейсмических районах».

 

 

Типы экологических  последствий и землетрясений  и их характеристика.

В широком смысле экологические  последствия, по-видимому, следует подразделять на социальные, природные и природно-антропогенные. В каждой из групп могут быть выделены прямые и косвенные последствия. 
В настоящее время мы довольно полно знаем прямые проявления (последствия) землетрясений на земной поверхности и, следовательно, их прямые воздействия на элементы социального организма, между тем как сопровождающие (предшествующие, последующие) косвенные явления на уровне микро- и даже макроаномалий процессов в литосфере и вне её начали изучать совсем недавно.

Наиболее изучены и  наглядно отражают сейсмическую опасность  экономические потери в результате землетрясений. За последние десятилетия учтённые экономические потери от землетрясений возросли на порядок и достигают теперь около 200 млрд. долл. за десятилетие. Если в предшествующее десятилетие в эпицентральной зоне, например, 8-балльного землетрясения средний убыток в расчёте на одного жителя составлял 1,5 тыс.долл., то теперь он достигает 30 тыс.долл. Естественно, что с повышением балльности (и магнитуды) возрастают площади поражённых территорий, а следовательно, и ущерб.

Число жертв землетрясений  на земном шаре, хотя и неравномерно распределяется по годам, в целом  неуклонно, по указанным выше причинам, растёт. За последние 500 лет от землетрясений  на Земле погибло 4,5млн. человек, то есть ежегодно землетрясения уносят в среднем 9 тысяч человеческих жизней. Однако в период 1947-1976гг. Средние  потери составляли 28тыс. человек в  год. С точки зрения экологических, как и социальных последствий, не менее важен и тот факт, что  число раненых (включая тяжело раненых) обычно во много раз превышает число погибших, а число оставшихся бездомными превышает количество прямых жертв на порядок и более. Так, в зонах полного разрушения зданий (зоны 8баллов и выше) количество жертв может составлять 1-20%, а раненых –30-80%, обратные соотношения редки.

Социальные последствия, то есть воздействие сейсмических явлений  на население, включает как прямой социальный ущерб (гибель людей, их травматизм физический или психический, потеря крова в  условиях нарушения систем жизнедеятельности  и т.п.), так и косвенный социальный ущерб, тяжесть которого зависит  от размеров прямого и обусловлена  резким, на фоне материальных потерь, изменением морально-психологической обстановки, спешным перемещением больших масс людей, нарушением социальных связей и социального статуса, сокращением трудоспособности и падением эффективности труда оставшихся в живых, частью отвлечённых от привычной индивидуальной и общественной деятельности. Сильное землетрясение, особенно в больших городах и в густонаселённых районах, неизбежно ведёт к дезорганизации жизнедеятельности на тот или иной срок. Нарушения социального поведения могут возникать даже в отсутствии самого события, а лишь в связи со слухами о землетрясении, сколь бы ни были эти ожидания нелепы и ничем не обоснованы. Применительно к последнему десятилетию такого рода примеры известны для ряда городов бывшего Советского Союза. Последствия же сейсмических катастроф, тем более в периоды общего ослабления хозяйственно-экономического состояния и политической нестабильности и долговременной социальной дезориентированности населения, могут сказываться на протяжении десятилетий.

В рамках экологических проблем  среди нередко провоцируемых  сильными землетрясениями, то есть вторичных, последствий следует отметить (на фоне повреждения и гибели ландшафтных  и культурных памятников и нарушения  среды обитания как таковой) такие, как возникновение эпидемий и  эпизоотий, рост заболеваний и нарушение  воспроизводства населения, сокращение пищевой базы (гибель запасов, потеря скота, вывод из строя или ухудшение  качества сельскохозяйственных угодий), неблагоприятные изменения ландшафтных условий (например, оголение горных склонов, заваливание долин, гидрологические и гидрогеологические изменения), ухудшение качества атмосферного воздуха из-за туч поднятой пыли и появления аэрозольных частиц в результате возникающих при землетрясении пожаров, снижение качества воды, а также качества и ёмкости рекреационно-оздоровительных ресурсов.

Воздействие сильных землетрясений  на природную среду (геологическую  среду, ландшафтную оболочку) может  быть весьма разнообразным и значительным, хотя в большинстве случаев ареал (зона) изменений не превышает 100-200км.

Среди прямых, наиболее выразительных  и значимых воздействий выделим следующие:

Геологические, гидрологические  и гидрогеологические, геофизические, геохимические, атмосферные, биологические.

Природно-техногенные последствия  землетрясений сказываются на природной  среде охваченного землетрясением района в результате нарушения (разрушения) искусственно созданных сооружения (объектов). Сюда можно отнести, в  первую очередь, следующие:

1. Пожары на объектах  антропогенной среды, ведущие  к экологическим последствиям.

2. Прорыв водохранилищ  с образованием водяного вала  ниже плотин. 
3. Разрывы нефте-, газо- и водопроводов, разлитие нефтепродуктов, утечка газа и воды.

4. Выбросы вредных химических  и радиоактивных веществ в  окружающую среду, вследствие  повреждения производственных объектов, коммуникаций, хранилищ.

5. Нарушение надёжности  и безопасного функционирования  военно-промышленных и военно-оборонительных  систем, спровоцированные взрывы  боеприпасов.

Приведённый выше список последствий  землетрясений, скорее всего, не полон, особенно в отношении отдалённых последствий, част которых нам ещё  неизвестна. Но и среди перечисленных некоторые не имеют пока достаточно определённых количественных характеристик и соответственно не могут быть оценены по степени опасности и объёму причиняемого ущерба с необходимой полнотой и надёжностью.

Лучше других известны геологические  признаки, для которых в настоящее  время можно привести количественные характеристики в соотношении с  силой землетрясений.

Эти величины примерно определяют и ареалы разрушительных последствий. Эти ареалы могут охватывать площади  в сотни и тысячи, а при самых  сильных землетрясениях – в десятки  тысяч квадратных километров.

Ясно, что столь многочисленные и существенные нарушения ландшафтной  среды (и, конечно, биосферы) не могут  не повлечь за собой нарушения  экологических условий на этих и  прилегающих площадях. Наиболее значимые и легко выявляемые выражаются в  уничтожении растительного покрова, местообитания животных (а подчас и их самих, равно как и людей), в нарушениях традиционных местообитаний  и наземных миграционных путей, изменении  водного режима, перераспределении  водных запасов, ухудшении качества кормовых угодий и т.д.

Признаки готовящегося землетрясения

Прежде всего, особый интерес сейсмологов  привлекают предвестниковые изменения скорости продольных сейсмических, волн, поскольку сейсмологические станции специально сконструированы так, чтобы точно отмечать время прихода волн.

Второй из параметров, которые могут  быть использованы для прогноза, - это  изменение уровня земной поверхности, например наклон поверхности грунта в сейсмических районах.

Третий параметр - выделение инертного  газа радона в атмосферу вдоль  зон активных разломов, особенно из глубоких скважин.

Четвертый параметр, привлекающий большое  внимание, электропроводимость пород  в зоне подготовки землетрясения. Из лабораторных экспериментов, проведенных  на образцах горных пород, известно, что  электрическое сопротивление водонасыщенной породы, например, гранита, резко меняется перед тем, как порода начинает разрушаться под действием высокого давления.

Пятый параметр - вариации уровня сейсмической активности. По этому параметру имеется  больше сведений, чем по четырем  другим, но полученные до сих пор  результаты не позволяют сделать  определенных выводов. Регистрируются сильные изменения нормального  фона сейсмической активности - обычно это увеличение частоты слабых землетрясений.

Рассмотрим эти пять стадий. Первая стадия состоит в медленном накоплении упругой деформации благодаря действию главных тектонических сил. В  течение этого периода все  сейсмические параметры характеризуются  нормальными значениями. На второй стадии в коровых породах зон разлома развиваются трещины что приводит к общему возрастанию объема - к дилатансии. Когда открываются трещины, скорость продольных волн, проходящих через такую раздувающуюся область, падает, дневная поверхность при этом воздымается, выделяется газ радон, уменьшается электрическое сопротивление может измениться частота микроземлетрясений, отмечаемых на данной площади. На третьей стадии происходит диффузия воды из окружающих пород в поры и микротрещины, что создаете условия неустойчивости. По мере заполнения трещин водой скорость проходящих через данный район Р-волн начинает снова возрастать, поднятие поверхности грунта прекращается, выделение радона из свежих трещин затухает, а электрическое сопротивление продолжает уменьшаться. Четвертая стадия соответствует моменту самого землетрясения, после чего сразу наступает пятая стадия, когда на площади возникают многочисленные афтершоки.

Крупнейшие землетрясения  в истории Земли за последние 100 лет

Сильнейшее за всю историю Японии землетрясение магнитудой 8,9 произошло 11 марта 2011 года у побережья префектуры Мияги в 373 километрах северо-восточнее Токио. Очаг залегал на глубине 24 километров. Вскоре в том же районе произошло еще несколько мощных подземных толчков магнитудой свыше 6,0, эпицентр одного из них находился всего в 67 километрах от Токио. Магнитуда самого сильного повторного толчка составила 7,1. Число жертв превысило 19 тысяч человек.

На настоящее время самым  сильным известным человечеству землетрясением за последние 100 лет, о  котором существуют официальные  задокументированные данные, является землетрясение на Гаити, произошедшее 12 января 2010 года около 17 часов по местному времени. После основного толчка магнитудой 7 по шкале Рихтера, который длился порядка 40 секунд, было зарегистрировано еще около 30, половина из которых была силой не менее 5.

Чудовищное по силе и интенсивности  землетрясение унесло жизни, по разным оценкам, почти 232 тысяч человек, несколько  миллионов человек осталось без  крова, была практически полностью  разрушена столица Гаити Порт-о-Пренс.

Таких катастрофических последствий  можно было бы избежать, если бы власти страны были готовы к стихиям подобного  масштаба. В частности, по сообщениям ряда СМИ, даже спустя несколько недель после землетрясения множество  пострадавших оставалось без еды, воды и крыши над головой. Помощь хоть и оказывалась, но ее было явно недостаточно, в частности, за едой необходимо было отстаивать длинные очереди. Повсеместная антисанитария вызвала вспышку  опасных болезней, в том числе  и холеру, от которой впоследствии также скончалось несколько сотен  человек.

На втором месте — землетрясение, случившееся 28 июля в далеком 1976 году в китайском городе Таншане. Землетрясение силой 8,2 балла, унесшее жизни 222 тысяч человек, и это, по всей видимости «сильно» приблизительные данные. По подсчетам некоторых международных организаций, жертв таншаньского землетрясения было гораздо больше, вплоть до 800 тысяч человек, при этом сила толчков была несколько ниже — 7,8 баллов. Точных цифр, естественно, нет — согласно архивным сводкам, предполагается, что китайское правительство умышленно в несколько раз занизило масштаб катастрофы. Сегодня в центре Таншаня находится стела, которая напоминает об ужасной катастрофе, существует и информационный центр, посвященный тем событиям. Он является своеобразным музеем по этой тематике, единственным

В 2004 году 26 декабря произошло еще  одно не менее разрушительное землетрясение, которое было признано самым смертоносным стихийным бедствием в современной  истории. Обрушившись на многие страны Азии, оно нанесло удар по побережью  Индийского океана, от Индонезии до восточной Африки. Землетрясение  слой 9,2 балла по шкале Рихтера  вызвало огромное цунами и унесло жизни около 230 тысяч человек.

Как показывает неутешительная статистика, чаще всего землетрясениям подвержены страны Восточной и Юго-Восточной  Азии. В китайской провинции Сычуань 12 мая 2008 года мощное землетрясение  силой 7,8 баллов унесло жизни 69 тысяч  человек, 18 тысяч считаются пропавшими без вести и около 370 тысяч получили травмы.

26 декабря 2003 года землетрясение  силой 6,3, обрушившееся на город  Бам в Иране, унесло жизни 35 тысяч человек, это десятая строчка рейтинга. Там же, в Иране, 22 февраля 2005 года вблизи города Заранд, землетрясение силой в 6,4 балла унесло жизни 600 человек.

Стихия также не обошла стороной и Россию — так, 27 марта 1995 года землетрясение  силой в 9 баллов обрушилось на Сахалин  и унесло жизни двух тысяч человек.

В ночь с 5 на 6 октября 1948 года в Туркменистане  произошло мощное землетрясение. В  эпицентре сила составляла 9–10 баллов, а магнитуда — 7,3. Основной урон принесли два мощных толчка, последовавших  с интервалом в 5–8 секунд. Сила первого  была около 8 баллов, второй же стал еще  мощнее — 9 баллов. Ближе к утру состоялся  и третий мощный толчок в 7–8 баллов. Толчки с затухающей амплитудой повторялись  еще 4 дня. Стихия разрушила 90–98% всех зданий в Ашхабаде. По разным оценкам от 50 до 66% населения города погибло, а  ведь это до 100 тысяч человек. Очевидцы называют цифру и в 150 тысяч. В  Советском союзе официальные  СМИ сообщали о трагедии крайне скупо. Говорилось лишь о том, что «землетрясение повлекло за собой человеческие жертвы», но настоящие масштабы замалчивались. Чтобы разобрать завалы и спасти уцелевших, бороться с последствиями катастрофы, в город были даже введены 4 военные дивизии.

16 декабря 1920 года в китайской  провинции Ганьсу состоялось разрушительное землетрясение, оцененное в 7,8 баллов по шкале Рихтера. Его магнитуда оценивается в 8,6. Эксперты оценивают схожесть событий с Великим китайским землетрясением. Как тогда, большое число жертв было вызвано особенностями грунта, вызвавшего лессовые оползни и обвалы. Под ними оказались целые поселки, а общее число жертв составило от 180 до 240 тысяч человек. При этом не менее 20 тысяч человек погибло от холода, от которого им попросту некуда было укрыться.

Ниже, в Таблице 1, представлены краткие данные по крупным землетрясениям за последние 100 лет:

 

 

 

 

 

 

Таблица 1

Самые разрушительные землетрясения в истории
№	Год	Дата	Страна	Эпицентр	Сила землетрясения (баллов)	Погибших (Чел.)
1	2010	12 января	Гаити	в 22 км от Порт-о-Пренс	7.0	232 000
2	1976	28 июля	Китай	Таншан/провинция Хэбэй	8.2	230 000*
3	2004	26 декабря	Индонезия	Суматра	9.1 - 9.3	230 000
4	1923	1 сентября	Япония	в 90 км от Токио	8.3	174 000**
5	1948	6 октября	Туркменская ССР	Ашхабад	9.0 - 10.0	110 000
6	1939	27 декабря	Турция	Эрзинджан	8.0	100 000
7	2005	8 октября	Пакистан	Кашмир	7.6	84 000
8	2008	12 мая	Китай	Сычуань	7.8	69 000
9	1970	31 мая	Перу	в 25 км от Чимботе	7.7	67 000
10	1990	21 июня	Иран	Гилян	7.7	40 000
11	2003	26 декабря	Иран	Бам	6.3	35 000
12	1939	24 января	Чили	Консепсьон	8.8	30 000
13	1950	15 августа	Индия	Ассам	9.0	30 000
14	1978	16 сентября	Иран	Тебес	7.8	25 000
15	1985	19-20 сентября	Мексика	Мехико	8.1	25 000
16	1988	7 декабря	Армения	Спитак	6.9	25 000
17	1976	4 февраля	Гватемала	в 160 км от столицы	7.5	23 000
18	2001	26 января	Индия	Бхудж	7.7 - 7.9	20 000
19	1999	17 августа	Турция	Измит	7.4	17 000
20	1970	5 января	Китай	Юньнань	7.7	15 621
21	1960	29 февраля	Марокко	Агадир	5,9	12 000
22	1993	30 сентября	Индия	штат Махараштра	6.0	10 000