В в е де н н я

У надрах нашої планети безперервно відбуваються внутрішніпроцеси, що змінюють лице Землі. Частіше за все ці зміни повільні,поступові. Точні виміри показують, що одні ділянки земноїповерхні піднімаються, інші опускаються. Не залишаються постійними навітьвідстані між континентами. Іноді внутрішні процеси протікають бурхливо ігрізна стихія землетрусів перетворює на руїни міста, спустошуєцілі райони.

Під загрозою землетрусів знаходяться великі території,багато густонаселені області і навіть цілі країни, наприклад Японія.
Найбільша небезпека землетрусів полягає в їх несподіванки іневідворотність. Однак наукові досягнення останніх років відкривають реальніможливості не тільки передбачати землетрусу, але й впливати на їх перебіг.

Слово «землетрус» - російське, і зміст його ясний:землетрус - це трясеніе землі. А точніше, землетрус - це коливанняземної поверхні при проходженні хвиль від підземного джерела енергії.

По-грецькому землетрус - seismos, отже,сейсмічні явища - це ті, що пов'язані з землетрусами, а самесейсмічні хвилі, сейсмічні прилади (сейсмографи), записи сейсмічнихколивань (сейсмограмою), сейсмічні станції і т.д.

Землетруси - важлива складова частина навколишнього нассередовища, і ні один район земної кулі не можна вважати повністю від нихспасених. Сейсмологи працюють в усіх розвинених державах, а також в багатьохкраїнах, що розвиваються. Вони цікавляться, чому і як відбуваютьсяземлетрусу. Вивчаючи хвилі, що проходять через Землю при землетрусах,вчені відтворюють суттєві деталі її внутрішньої будови.
Розроблені для такого вивчення методи виявилися корисними також припошуках нафти та інших корисних копалин. У країнах, де землетрусивідбуваються часто, виникають важливі соціальні та економічні проблеми,спеціальні завдання повинні вирішувати архітектори та інженери. Таким чином,сейсмологія служить як практичної діяльності людини, так і пізнанняфундаментальних законів природи.

Сейсмологія - це частина більш широкої науки --геофізики, що виникла як перетин і сполучна ланка двох більш старихнаук - геології і фізики. Геологія в широкому сенсі слова займаєтьсявсебічним вивченням Землі, проте в даний час її предметом, якправило, вважають переважно описову вивчення походження івластивостей гірських порід і що містяться в них копалин, а такожперетворень земної поверхні під впливом високих температур,тиску, електрики та інших сил. До сфери дії геофізики потрапляють,таким чином, розділи геології, пов'язані з фізичними вимірами ірозрахунками, і фізику, розглядає-БЕЗПЕЧУЮТЬ Землю і її атмосферу.

Основна частина

1. Ранні пояснення причин землетрусів

Серед причин землетрусів Аристотель звернувся до надр
Землі. Він вважав, що атмосферні вихори впроваджуються в землю, в якійбагато порожнеч і наскрізних щілин. Вихри, думав він, посилюються вогнем і шукаютьсобі виходу, викликаючи таким чином землетрусу, а іноді виверженнявулканів. Ці уявлення проіснували багато століть, навіть не дивлячись нате, що він не навів ніяких аргументів на користь своїх гіпотез, а простодав волю своєї бурхливої фантазії. Аристотель також «несе відповідальність» защо існує й досі уявлення про особливу «сейсмічної погоди». Вінговорив, що коли повітря затягується в землю перед землетрусом,що залишився над землею повітря стає спокійніше і розріджені, ускладнюючидихання. Чотирма століттями пізніше Пліній писав: «струс землі трапляються,лише коли море спокійно і небо так нерухомо, що птахи не можуть літати,тому що немає що підтримує їх дихання ». Оскільки такі умови буваютьпри спекотної вологої погоди, таку погоду стали називати «сейсмонебезпечнійпогодою », вважаючи, що вона сигналізує про наближення землетрусів.

У міфології різних народів спостерігається цікаве схожістьв уявленнях про причини землетрусів. Це ніби рух якогосьреального або міфічного тварини, гігантського прихованого десь в глибинах
Землі. У стародавніх індусів це слон, у даяків Суматри - величезний віл. Старовинніяпонці провину за землетрусу покладали на сома, який стрясав землю.
Якщо б він не був під наглядом доброго бога, даймедзіна то земля тряслася б постійно. Однак добрий дух час від часувтрачав пильність, і совість злого сома обтяжувати наступнимземлетрусом.

Землетруси часто розглядали як покарання,ниспослане розсердженими богами. У грецькій міфології землетрусувикликає розлючений Посейдон, владика морів. Нептун, його аналог в римськихміфах, міг не тільки вселяти страх у людей, викликаючи землетрус, але йнасилати на землю потопи, а на береги - величезні хвилі. У Європі XVIII ст.духовенство намагалося прищепити людям моралістичні погляд наземлетрусу. Ось що можна прочитати в одній лондонській газеті за 1752рік: "Землетруси зазвичай трапляються у великих містах. Караючий бичспрямований туди, де є мешканці, тобто мета для застереження, а не наголі кручі і нежилі берега ". Знамените Лісабонську землетрус
1755р. відбулося в День Всіх Святих, у момент, коли люди були в церкві.
Величезне число жертв було викликане серією з деяких поштовхів і гігантськимцунамі, що обрушився на набережну. Становище погіршили пожежі,расбушевавшіеся по всьому місту. Ті, хто вірив у божу кару за гріхи,бачили в цьому відплата.

2.Современние пояснення причин землетрусів

Наука про землетруси, сейсмологія, хоч і молода, алезробила серйозні успіхи в пізнанні об'єкта свого дослідження. Імена А.П.
Орлова, І.В. Мушкетова, К.І. Богдановича, В.Н. Вебера, Б.Б. Голіцина,
Г. А. Гамбурцева, С.В. Медведєва, Ю.В. Різниченко - яскраві опорні точки накривої зростання вітчизняної та світової сейсмології.

Ціною зусиль кількох поколінь дослідниківфахівці тепер непогано уявляють, що відбувається під час землетрусу іяк воно виявляється на поверхні Землі. Але ж поверхневі явища --це результат того, що відбувається в надрах. І основна увагафахівців тепер зосереджена на пізнанні глибинних процесів в надрах
Землі, процесів, що призводять до землетрусу, його супроводжуючих і за нимнаступних.

Теорія землетрусів як геофізичного процесу щетільки розробляється. Хоча в дослідженнях такого роду нині широковикористовується фізичне і математичне моделювання, пізнання різнихприродних феноменів, пов'язаних із землетрусами, значною міроюгрунтується на спостереженнях на земній поверхні.

Наукова геологія (її становлення відноситься до XVIII ст.)зробила правильні висновки про те, що трясуть головним чином молодіділянки земної кори. У другій половині ХІХ ст. вже була вибрана загальнатеорія, згідно з якою земна кора була підрозділена на стародавністабільні щити та молоді, рухливі гірські споруди. З'ясувалося, щомолоді гірські системи - Альпи, Піренеї, Карпати, Гімалаї, Анди --піддані сильним землетрусом, у той час як стародавні щити (до нихвідноситься Чеський масив) є областями де сильні землетрусивідсутні.

До числа найбільш уживаних сейсмологічнийтермінів, пов'язаних з поняттям «землетрус», можна віднести наступні:вогнище, Гіпоцентр, епіцентр, магнітуда, бал.

Під вогнищем тектонічного землетрусу розумієтьсязамкнутий обсяг земної речовини, у якому досить короткого, до 1-3хвилин, часу відбулися руйнування. Як правило, в області вогнищавідбувається зміщення (переміщення) однієї частини обсягу щодо іншої.
Місце, в якому починається переміщення, іменується гіпоцентром.
Саме з цієї точки починається процес створення сейсмічних хвиль, якіможуть призвести до руйнувань за межами вогнища. Проекція Гіпоцентр повертикалі на земну поверхню отримала назву епіцентру.

Поняття бали характеризує інтенсивність струсу вточці спостереження. У нашій країні з 1964 року використовується 12-бальна шкала
MSK - 64. Слід зазначити, що несейсмологі в балах частохарактеризують саму силу землетрусу у вогнищі. Це невірно, проте вгазетних повідомленнях зустрічається регулярно. Як правило, це стосується шкали
Ріхтера, в якій використовується безрозмірна величина магнітуди Мземлетрусу, пропорційна логарифму виділеної в осередку енергії.
Плутанина виникла у зв'язку з двома обставинами: 1) магнітуди відомихдо цих пір землетрусу не перевищує 9 одиниць (у каталогах є тільки М
(макс.) дорівнює 8,9), тобто магнітуда чисельно близька до значень балівструсів; 2) ми звикли до того, що будь-який параметр має розмірність
(метри, кілограми, градуси), але ж логарифми будь-яких параметрів завждибезрозмірні. Тому, якщо у пресі з'являється повідомлення типу «землетрус мало 7 балів за шкалою Ріхтера », то насправді цеозначає, що магнітуда землетрусу М = 7. А відчуватися в різних пунктах вономоже силою 10 балів, 8 балів, 5 балів -це залежить від відстані до вогнища. Таким чином, якщо бальність залежить відвідстані до вогнища, то магнітуда - не залежить.

Шкала MSK-64 складена стосовно до будівель іспорудам, що не має сейсмостійкого посилення конструкцій. Наведу тутопис перших чотирьох балів цієї шкали без змін, а починаючи зп'яте, коли можливі пошкодження будівель, опишу основні відмінніознаки землетрусів і ймовірне їх вплив на будівлі сучасноїзабудови на Камчатці. При описі кожного балу в дужках вказана частотаповторюваності землетрусів даної сили для Петропавловська-Камчатського.

1 б а л л. Невідчутне землетрус. Інтенсивністьколивань лежить нижче межі чутливості, струсу грунтувиявляються і реєструються тільки сейсмографами.

2 б а л л а. Слабка землетрус. Коливання відчуваютьсялише окремими людьми, що знаходяться всередині приміщення, особливо наверхніх поверхах.

3 б а л л а. Слабка землетрус. Відчувається не багатьмалюдьми, що знаходяться всередині приміщень, під відкритим небом - тільки всприятливих умовах. Коливання схожі з струсами, що створюютьсяпроїжджаючим легким вантажівкою. Уважні спостерігачі помічають невеликерозгойдування висячих предметів, декілька сильніше на верхніх поверхах.

4 б а л л а. Помітний струс. Землетрус відчуваєтьсявсередині будівлі багатьма людьми, під відкритим небом - небагатьма. Де-не-депрокидаються, але ніхто не лякається. Коливання схожі з струсом,створюваним проїжджаючим важкою вантажівкою. Деренчання біля дверей,посуду. Скрип стін, підлог. Тремтіння меблів. Висячі предмети злегкарозгойдуються. Рідина у відкритих посудинах злегка коливається. У що стоять намісці автомашинах поштовх помітний.

5 б а л л о в (15-25 раз на 100 років). Прокидаються майжевсі сплять, коливається і частково расплесківать вода в судинах, можутьперекинутися легкі предмети, розбитися посуд. Будинки не пошкоджуються.

6 б а л л о в (10-15 раз на 100 років). Багато людейлякаються, коливання заважають ходити. Будинки хитаються, сильно розгойдуютьсяпідвісні світильники. Падає і б'ється посуд, предмети падають з полиць.
Може зрушуватися меблі. Осипання побілки, тонкі тріщини в штукатурці.

7 б а л л о в (4-6 раз на 100 років). Сильний переляк,коливання заважають стояти на ногах. Рухається і може впасти меблі. У будь-якихбудівлях - тріщини в перегородках. Тріщини в штукатурці, тонкі тріщини встінах, тріщини у швах між блоками і в перегородках, випадання здолавшвів, нерідко тонкі тріщини в блоках.

8 б а л л о в (1-3 рази на 100 років). Збиває з ніг.
Тріщини в грунті на схилах .. У будь-яких будівлях - пошкодження, інодічасткове руйнування перегородок. Тріщини в несучих стінах, обвалиштукатурки, зміщення блоків, тріщини в блоках.

9 б а л л о в (приблизно 1 раз на 300 років).
Повсюдно тріщини в грунті. На схилах - зсуви грунту. У будь-яких будівлях
- Обвалення перегородок. Руйнування частини несучих стін, пошкодження тазміщення деяких панелей.

Рубані будинку з колод і бруса, як правило, безруйнувань переносять 9-бальні поштовхи.

Причини землетрусів одразу ж стануть зрозумілі, як тількими уявимо собі динамічний характер Землі і ті повільні рухи,які відбуваються в її корі - літосфері. Товщина кори дуже мінлива.
Під континентами вона дорівнює 30-35км, при чому великим горах, значноперевищує середній рівень поверхні землі, майже завжди супроводжуютьглибокі «корені». Так, в Тибеті товщина кори виявилася більш 70 км.
Підстава кори під океанами знаходиться приблизно на 10 км нижче рівня моря.
Його невелику товщину добре ілюструє такий приклад: якщо Землюзменшити до розміру яйця, то тверда кора виявиться товщиною зі шкаралупу.
Цей твердий шар, однак, не цільний: він розбитий на кілька великихшматків, які називаються плитами.

Під літосферою діють сили, що примушують плитипереміщатися із швидкістю, як правило, декількох сантиметрів на рік.
Причина цих глибинних сил не цілком зрозуміла. Вони можуть бути викликані,наприклад, повільними течіями гарячого пластичного речовини в надрах.
Течії виникають в результаті теплової конвекції в поєднанні здинамічними ефектами обертання Землі. У деяких областях нова речовинапіднімається на верх з земних надр, відтісняючи плити в сторони (цевідбувається, наприклад, в Серединно - Атлантичному хребті); в інших місцяхпрослизають один вздовж іншої (як вздовж розлому Сан-Андреас в
Каліфорнії); є області звані зонами субдукції (поддвіга), де однаплита при зустрічі заштовхує під іншу (наприклад, в океані у західнихберегів Південної і Центральної Америки, біля узбережжя Аляски і Японії).
Неузгодженість в русі плит при будь-якому його напрямку змушуєкам'яну товщу розтріскуватися, створюючи таким чином землетрусу.

Не дивно, що більшість землетрусів (майже 95%)відбувається по краях плит. Землетруси, викликані рухом плит,називаються тектонічними. Хоча зазвичай вони відбуваються на межах плит, всеж невелика частка їх виникає всередині плит. Деякі інші землетрусуяк, наприклад, на Гавайських островах, мають вулканічне походження івже зовсім рідко вони бувають викликані діяльність людини (заповненнямводосховищ, за закачування води у свердловини, гірничими роботами, великимивибухами).

Зона землетрусів навколишнє Тихий океан, називається
Тіхоокеаніческім поясом: тут відбувається близько 90% всіх землетрусівземної кулі. Інший район високої сейсмічності, що включає 5-6% всіхземлетрусів, - це Альпійський пояс, простягаються від Середземномор'я насхід через Туреччину, Іран і Північну Індію. Решта 4-5% землетрусіввідбуваються вздовж серединно-океанічних хребтів або всередині плит.

3.Механізм землетрусів і їх класифікація

горотворних, вулканічні та сейсмічні процесигеографічно тяжіють один до одного. Однак у часі вони відбуваються, якправило, не одночасно і завжди з різною тривалістю. Крім того,є райони з різко вираженою тільки сейсмічної активністю. Наприклад,багато Середньої Азії відрізняються високою сейсмічністю, але не мають вулканів.
На Камчатці і в Чилі вулкани та землетруси проявляються на одній і тій жетериторії, але рідко одночасно.

Багато хто з сейсмологів, говорячи про механізм землетрусів,дотримуються теорії пружного вивільнення або пружної віддачі. Вонипов'язують виникнення землетрусів з раптовим вивільненням енергіїпружної деформації. У результаті тривалих рухів в районі розлому інакопичення у зв'язку з цим напруг, що досягають граничних для міцностіпорід величини, відбувається розрив чи зріз цих порід з раптовим швидкимзміщенням - пружною віддачею, внаслідок чого й виникають сейсмічніхвилі. Таким чином, дуже повільні і тривалі тектонічні рухипід час землетрусу переходять в сейсмічні руху, що відрізняються великоюшвидкістю, що відбувається в результаті швидкої «розрядки», накопиченоїпружної енергії. Це розрядка відбувається всього за 10-15 секунд (рідко за 40 -
60 секунд).

При зародження землетрусу відбувається руйнування породина обмеженій ділянці, розташованій на певній глибині відповерхні Землі. У зв'язку з виник ослабленням відбувається розвитокдислокації на вогнище або гіпоцентральную частина область землетрусу.
Руйнування відбудеться там, де порода найменш міцна, а це може бути врозломи між блоками. В силу якихось глибинних процесів окреміділянки кори піднімаються або опускаються. При повільному зсуві в земнійкорі відбуваються пластичні деформації. При більш швидких рухах і прибільшому їх градієнті напруги, що виникають у корі, не встигаючирозсмоктуватися, досягають величин, при яких в даних умовах відбуваєтьсяпорушення суцільності - або за готовим, почасти вже залікував розриву,або з утворенням нового. Зі збільшенням глибини зростають всебічністискають напруги, і тому виникають великі сили тертя,перешкоджають швидкого руйнування. Можливо з цієї причиниглубокофокусние землетрусу відрізняються великою енергією ітривалістю.

В даний час найбільш поширені дві моделірозповсюдження сил, що викликають розрив у вогнищі. Перша заснована наприпущенні дії в осередку пари сил, що викликають дотичні зусиллявздовж лінії розриву і момент; згідно другої моделі в зоні вогнищаіснують дві взаємно перпендикулярних пари сил.

Крім землетрусів, викликаних тектонічними рухами вземній корі і у верхніх шарах мантії, існують два інших типиземлетрусів, що відбуваються внаслідок виверження вулканів і карстовихявищ, які дуже локальні, рідкісні і мають малу силою.
Землетруси можуть бути викликані штучним шляхом, наприклад припідземному вибуху. Коливання можуть поверхні землі можуть бути викликані іроботою промислового устаткування, рухом транспорту і т. д. Привикористанні чутливої апаратури можна переконатися, що поверхняземлі постійно коливається; ці коливання дуже малі і з цієї причининазиваються мікросейсміческімі. Наявність мікросейсм дозволяє отримати дужекорисну інформацію як для сейсмологів, так і для інженерів-будівельників.

Таким чином, у широкому розумінні з терміном землетрусможна розуміти будь-які струсу поверхні Землі. У більш вузькому сенсі підземлетрусом розуміється короткочасне струс поверхні Землі,викликане сейсмічними хвилями, що виникли при місцевому порушеннісуцільності з раптовим виділенням в надрах кори або верхньої мантії (наглибину приблизно до 700 км) пружної енергії.

У якийсь момент землетрусу виникає перешкодавзаємною зміщення блоків уздовж утворилися швів - часткововідновлюються зв'язку розірваного шва, якими можуть служити силитертя (їх поява можливо на стислих ділянках), зачеплення наповерхнях. Чи не звільнилася частина енергії викликає в нових зв'язкахнапруги, які через деякий час подолають їх опір,виникає новий розрив і новий поштовх, проте меншої сили, ніж у моментосновного землетрусу. Цих повторних поштовхів - афтершоков - післясильного землетрусу буває зазвичай до декількох сотень і відбуваються вони впротягом декількох місяців, поступово слабшаючи. Процес ослабленняпоштовхів в часі не рівномірний. Окремі афтершоков за силою можутьнаближатися до сили основного землетрусу. Іноді землетрусівпередують слабкі поштовхи - форшокі.

У тих випадках коли землетрусу або вулкани відбуваютьсяпід дном океанів, вони порушують морські хвилі, які, досягаючи берегівсуші і зустрічаючи їх опір піднімаються на висоту до декількохдесятків метрів. Такі хвилі - цунамі (по японськи «цу» - порт, «нами» --хвиля) - часом приносять прибережних районах великі біди.

Розрізняють дві групи сейсмічних хвиль - об'ємні іповерхневі. Складаючі Землю гірські породи пружні і тому можутьдеформуватися і відчувати коливання при різкому додатку тиску
(навантажень). Всередині об'єму гірських порід поширюються об'ємні хвилі. Вониділяться на два типи: поздовжні і поперечні. Поздовжні хвилі в тілі
Землі, як і звичні нам звукові в повітрі, поперемінно стискають ірозтягують речовина гірських порід у напрямку свого руху. Хвилііншого типу коливаються середу, через яку вони проходять, поперек шляхусвого руху. Саме вони-то, виходячи на поверхню, розгойдують зодного боку в інший і вверз-вниз все на землі знаходиться, приводячи донайбільшим руйнуванням. Саме тому, що поверхня твердої Землі - цекордон з набагато менш щільною середовищем, повітряної (її називають вільноїповерхнею), на земній поверхні об'ємні сейсмічні хвилі можутьвільніше «розгулятися», що зазвичай і відбувається. Цьому сприяє івластивості приповерхневих грунтів.

Дуже важливі властивості різних груп і типів сейсмічниххвиль, особливо швидкість їх проходження через гірські породи. Зазвичай вонавимірюється кількома кілометрами в секунду і отже, на різнихвідстанях від вогнища (Гіпоцентр і епіцентру) прихід хвиль і відчувається іреєструється не одночасно. На цю властивість засноване визначеннякоординат епіцентру по записах приходу хвиль на віддалені сейсмічністанції. Не менш важливі розходження у швидкостях окремих груп і типів хвиль.
Так поверхневі хвилі поширюються повільніше об'ємних і,отже, приходять до пунктів спостереження пізніше. У групі об'ємнихпоперечні хвилі поширюються в середньому в 1,75 рази повільнішепоздовжніх. Звідси зрозуміло, чому опинилися в епіцентральной областісильного землетрусу люди часто потрапляють у владу хвиль: їх штовхає,хитає, трясе в різних напрямках з різними прискореннями.
Очевидці нерідко «чують» землетрусу в буквальному сенсі слова.
Поздовжні хвилі схожі зі звуковими. При певній частоті коливань (вчутних діапазоні хвиль, тобто більше 15 герц) вони при виході наповерхню і стають звуковими хвилями. Якщо згадати, що поздовжніхвилі поширюються швидше, а поперечні нерідко несуть головніруйнування, легко зрозуміти, чому гул може чутися перед землетрусом.
Тут багато залежить і від спектрів випромінювання.

Землетруси класифікуються в залежності від глибинирозташування їх вогнища. Вони діляться на наступні три тіпа1) нормальні-сглибиною вогнища 0-70 км; 2) проміжні - 70-300 км; 3) глубокофокусние --більше 300 км.

4. Перспективи пророкувань

Зацікавленість урядових установ упрогнозі землетрусів виключно велика - тисячі людських життівможуть бути врятовані, якщо передбачення виявляться точними. Цілі міста можутьевакуйовані даремно, якщо воно виявиться помилковим. Через багатьох невизначеностей,пов'язаних із землетрусами вдале їх передбачення буває досить рідкісним.
Проте можливість точного пророкування настільки приваблива, щосьогодні сотні вчених, в основному в США, Японії, Китаї і Росії, зайнятідослідженнями з прогнозу землетрусів.

Як можливу основи прогнозу прийнято цілу низкуознак. Найбільш важливі і надійні з них наступні:
1) статистичні методи,
2) виділення сейсмічно активних зон, які довго не зазнавали землетрусу,
3) вивчення швидких зсувів земної кори,
4) дослідження змін співвідношень швидкості поздовжніх і поперечних хвиль,
5) зміни магнітного поля і електропровідності гірських порід,
6) зміни у складі газів, що надходять з глибин,
7) реєстрація передують поштовхів «форшоков»,
8 ) дослідження розподілу вогнищ в часі і просторі.

Статистичні методи прості. Вони засновані на аналізі сейсмологічної історії району: даних про число, розміри і частоті повторення землетрусів. Припускаючи, що сейсмічність району не змінюється з часом, можна за цими даними оцінити ймовірність майбутніх землетрусів. Чим довший період часу, за який маємо відомості про землетруси, тим точніше буде прогноз.
У Каліфорнії відомості про землетруси зібрані приблизно за 200 років, а в
Китаї є дані більш ніж за 2000 років. < p> Статистичне вивчення сейсмічного режиму дозволило ввести поняття сейсмічного циклу і так званих зон затишшя - зон в сейсмічно активних районах, де протягом тривалого часу спостерігається слабка сейсмічна активність. Середня тривалість сейсмічного циклу дорівнює приблизно 140 років - час між найсильнішими сейсмічними подіями в одному місці. Зони затишшя - місця накопичення максимальної пружної енергії, де можливо очікувати сильний землетрус.
Це стало основою довгострокового сейсмічного прогнозу ..

Якщо відома частота, з якою землетрусу відбувалися в минулому, можна зробити узагальнений статистичний висновок про ймовірності землетрусу в майбутньому.

Статистичні прогнози не допомагають передбачити конкретне місце і конкретний час землетрусу. Таким чином, вони не дуже корисні з точки зору попередніх заходів щодо безпеки. З іншого боку вони мають величезне значення для інженерів, які повинні проектувати споруди зі строком існування 50-100 років.

Принцип іншого методу - виділення сейсмічно активних зон без землетрусів - логічний. У його основі визначення в сейсмічно активних зонах ділянок, де довго не було поштовхів і де, отже, довго не відбувалося розрядки енергії. Саме там можна очікувати катастрофічний землетрус. Цей метод правильний і перевірений, однак для точного прогнозу не представляє. Він не дозволяє назвати ні день, ні тиждень, ні місяць, коли відбудеться подія. Але це не означає, що такого роду дослідження не мають значення: це забезпечить у загрозливих місцях своєчасну підготовку і має враховуватися в усіх нормативах при зведенні будинків і промислових об'єктів.

Про підготовлюваний землетрус може свідчити і збільшення швидкості руху земної кори. Цей метод досліджень використовується в Росії, Японії, Сполучених Штатах Америки. Перед деякими землетрусами земна поверхня швидко піднімалася (швидко в геологічному сенсі, зі швидкістю кілька міліметрів на рік), потім руху припинялися, і відбувалося руйнівний землетрус.

Багато уваги приділяють методу дослідження співвідношення швидкості поздовжніх і поперечних хвиль. Швидкість сейсмічних хвиль залежить від напруженого стану гірських порід, через які хвилі поширюються, а також від вмісту води та інших фізичних характеристик порід. У тій мірі, в якій зміни цих фізичних характеристик є провісниками землетрусів, можна розглядати як провісників і швидкості сейсмічних хвиль. Швидкості хвиль вимірюються за допомогою невеликих вибухів в свердловинах; при цьому порушуються сейсмічні хвилі, які записуються прилеглими станціями.
Поздовжні хвилі поширюються зі швидкістю приблизно в 1,75 рази більше, ніж поперечні. Перед землетрусом швидкість поздовжніх хвиль зменшується, і це співвідношення виражається цифрою 1,5. Подібне явище відзначається за кілька місяців до сейсмічної події. Безпосередньо перед землетрусом зазначене співвідношення повертається до «правильної цифри». Цей метод перевірений експериментально.

Перед окремими землетрусами підвищується напруженість магнітного поля і електропровідність порід. Земне магнітне поле може відчувати локальні зміни через деформацію гірських порід і рухів земної кори. З метою зміни малих варіацій магнітного поля були розроблені спеціальні магнітометри. Такі зміни спостерігалися перед землетрусами в більшості районів, де були встановлені магнітометри. Вимірювання електропровідності порід проводяться за допомогою електродів, які розміщені в грунт на відстані декількох кілометрів один від одного. При цьому вимірюється електричний опір товщі землі між ними. Електропровідність забезпечується переважно присутністю води. Отже, опір змінюється, коли змінюється вміст води.

Багатообіцяючим є метод вивчення складу газу в підземних водах. Цей метод був розроблений головним чином ученими, які ведуть дослідження на Камчатці і Середньої Азії. Гази, перед землетрусом, виявляються сильно збагачені радоном. Але нещодавно група каліфорнійських вчених встановила, що це газ виділяється у великих кількостях і коли немає ніякої сейсмічної активності. Останні роки цей метод був поширений і на хлор, зміст якого зростає в
6 разів (максимальна концентрація радону перед землетрусами перевищує нормальну в 2,7 рази). Висловлено припущення, що вміст хлору різко зростає за 3-5 днів до землетрусу. В даний час об'єктом дослідження стало і зміни вмісту гелію, ртуті, срібла та інших елементів.

Деяким сильним землетрусів передують більш слабкі поштовхи, так звані форштокі. Встановлено послідовність подій, що передували кілька сильних землетрусів у Новій Зеландії
і Каліфорнії. По-перше, це тісно згруповано серія поштовхів приблизно рівною магнітуди, яка називається «передують роєм". За ним слідує період, названий «передують перервою», протягом якого ніде в околицях сейсмічних поштовхів не спостерігається. Потім слід «головне землетрус», сила якого залежить від величини рою землетрусів і тривалості перерви.
Передбачається, що рій викликається розкриттям тріщин. Можливість прогнозування землетрусів на основі цих уявлень очевидна, однак є певні труднощі у виділенні передують роїв з інших схожих за характером групових землетрусів, і яких - або безперечних успіхів у цій області не досягнуто. Положення і число землетрусів різної магнітуди може служити важливим індикатором що наближається сильного землетрусу. У Японії дослідження цього явища визнані яким Ви довіряєте, але надійним на 100% цей метод не стане ніколи, бо багато катастрофічні землетруси відбувалися без будь-яких попередніх поштовхів.

Відомо, що вогнища землетрусів не залишаються на одному і тому ж місці, а переміщуються в межах сейсмічної зони. Знаючи напрями цього переміщення і його швидкість, можна було б припустити майбутнє землетрус. На жаль, такого роду переміщення вогнищ не відбувається рівномірно. У Японії швидкість міграції вогнищ визначена величиною 100 км на рік. У районі Мацушіро в Японії реєструвалося безліч слабких поштовхів - до 8000 на день. Через кілька років виявилося, що вогнища наближаються до поверхні і зміщуються в південному напрямку.
Було обчислено ймовірне місце-положення вогнища наступного землетрусу і безпосередньо до нього було пробурено свердловину. Поштовхи припинилися.

Спостереження за незвичайним поведінкою тварин перед землетрусом визнано дуже важливим, хоча окремі фахівці стверджують, що мова йде про випадковість. У відповіді на питання, що ж, сприймають тварини вчені не дійшли згоди. Представляються різні можливості: може бути з допомогою органів слуху тварини чують підземні шуми або вловлюють ультразвукові сигнали перед поштовхами, або організм тварин реагує на незначні зміни барометричного тиску або на слабкі зміни магнітного поля. Можливо тварини сприймають слабкі поздовжні хвилі, в той час як людина відчуває тільки поперечні.

Рівень грунтових вод перед землетрусами часто підвищується або знижується, мабуть, через напруженого стану гірських порід. Землетруси можуть впливати на рівень води. Вода в свердловинах може коливатися під час проходження сейсмічних хвиль, навіть якщо свердловина знаходиться далеко від епіцентру. Рівень води в свердловинах, що знаходяться поблизу епіцентру, часто відчуває стабільні зміни: в одних свердловинах він стає вище, в інших - нижче.

5. Труднощі прогнозу.

Проблема передбачення землетрусу в даний час привертає і вчених, і громадськість як один з найсерйозніших і разом з тим вельми актуальних. Думки дослідників про можливість і шляхи вирішення проблеми далеко не однозначні.

Принципова основа вирішення проблеми прогнозу землетрусів полягає в установленому лише в последніе30 років фундаментальному факт, що перед землетрусом змінюються фізичні (механічні та електричні у першу чергу) властивості гірських порід.
Виникають аномалії різного роду геофізичних полів: сейсмічного, поля швидкостей пружних хвиль, електричного, магнітного, аномалії в нахилах і деформаціях поверхні, гідрогеологічному і газохімічного режимі і т.д. По суті, на цьому і засноване прояв більшості провісників.
Всього зараз відомо понад 300 провісників, з них 10-15 непогано вивчені.

Прогноз землетрусу можна вважати повним і практично значущим, якщо заблаговременно передбачається три елементи майбутнього події: місце, інтенсивність (магнітуда) і час поштовху. Карта сейсмічного районування, навіть сама надійна, в кращому випадку дає відомості про можливу максимальної інтенсивності землетрусів і середній частоті їх повторення в якійсь зоні. Вона містить необхідні елементи прогнозу, але самого прогнозу забезпечити не в змозі, тому що не говорить про конкретні очікувані події. У ній відсутній найголовніший елемент прогнозу - пророкування часу події.

Труднощі стосовно прогнозу часу землетрусу величезні. Та й передбачення місця й інтенсивності майбутніх підземних бур - теж ще далеко не вирішене завдання. До цих пір не розроблені принципові можливості та конкретні способи передбачення землетрусів у будь-якій частині сейсмічно небезпечного регіону із заданою точністю місця й інтенсивності в заданий проміжок часу. Тому довгий час ідеальною буде, мабуть, така схема: у межах сейсмогенного регіону виділяється якась досить велика область, де протягом кількох років чи десятиліть можна очікувати велике сейсмічне подія.
Попередніх досліджень область очікуваної події знижується, уточнюються можлива сила поштовху або його енергетична характеристика - магнітуда і небезпечний період часу На наступній стадії розробок визначається місце майбутнього поштовху, а час очікування події скорочується до кількох днів і годин. По суті, схема передбачає три послідовні стадії прогнозу - довгостроковий, середньостроковий і короткостроковий.

Висновок

Однак проблема «що робити з прогнозом» залишається.
Деякі сейсмологи вважали б свій обов'язок виконаним, зрадивши своє попередження по телеграфу прем'єр - міністру, інші намагаються підключити соціологів до дослідження питання про те, яка буде найбільш ймовірна реакція суспільства на зроблене попередження. Простий громадянин навряд чи буде радий повідомленням, що міська рада пропонує йому подивитися кінокартину на відкритому повітрі в міському сквері, якщо він буде знати, що його будинок цілком ймовірно буде зруйнований через один або дві години.

Немає сумнівів , що соціальні й економічні проблеми, які виникнуть в результаті попередження, будуть дуже серйозними, але що станеться насправді більшою мірою, залежить від змісту попередження. В даний час видається ймовірним, що сейсмологи спочатку будуть робити завчасні попередження, можливо, на кілька років уперед, а потім поступово уточнювати час, місце і можливу магнітуду очікуваного землетрусу в міру його наближення. Адже варто зробити попередження, і страхові премії, як і ціни на нерухомість різко зміняться, може початися міграція населення, нові будівельні об'єкти будуть заморожені, почнеться безробіття серед робітників, зайнятих ремонтом забарвленням будівель. З іншого боку може виникнути підвищений попит на табірне обладнання, засоби боротьби з вогнем, товари першої