От чего зависит масштаб ущерба при землетрясении?

Землетрясения происходят вблизи урбанизированных мест. Иногда они вызывают огромные разрушения. От чего зависит масштаб ущерба зданиям в зоне землетрясения? Или только его сила?

Существует как минимум несколько факторов, влияющих на масштаб ущерба при землетрясении в данном районе.

Землетрясение

Что такое землетрясение? Это не что иное, как кратковременное изменение напряжений внутри земли, приводящее к образованию сейсмических волн. Эти напряжения создаются и уменьшаются тектоническими движениями.

Сила землетрясения

Первым фактором, влияющим на размер ущерба, является сила (величина) этого явления, часто выражаемая по шкале Рихтера. Это логарифмическая шкала, основанная на измерении амплитуды ударных колебаний. Эта шкала не линейна, каждая последующая ступень шкалы означает в десять раз большую амплитуду вибрации и еще большую энергию, выделяемую при толчках. Фактически эта шкала уже много лет не используется в связи с тем, что для малых и очень больших величин измерения эта шкала не работает. Сегодня для определения силы землетрясения в основном используется понятие магнитуды , которое основано на измерении так называемого сейсмического момента.

Каждый день мы испытываем тысячи землетрясений, которые обычно невидимы для человека. Повреждения зданий и других сооружений могут возникнуть при землетрясениях силой выше 6 баллов по шкале Рихтера. Самые мощные землетрясения могут достигать силы более 9 баллов по шкале Рихтера и уносить жизни сотен тысяч людей.

Бывают такие катастрофы, которые уничтожают целые города за много километров от эпицентра. Вот некоторые из крупнейших землетрясений, которые произошли:

1995 – Мексика,

1988 – Армения,

1985 – Мексика,

1976 – Китай.

Недра

Еще одним фактором, влияющим на размер ущерба, является грунт, на котором стоят здания. Мягкая, рыхлая почва усиливает эффект землетрясения и увеличивает ущерб. Если участок, например, с глинистым грунтом, окружен твердыми породами, волны могут отражаться от них и усиливаться (интерференция сейсмических волн возникает в результате суперпозиции падающих и отраженных волн). Мехико по большей части расположен на дне бывшего озера. В 1995 году эпицентр землетрясения находился в 400 км от города. Когда сейсмические волны достигли города, они столкнулись с более рыхлой почвой, окруженной твердыми камнями. Последствия этого события для города были плачевными.

Резонанс

В описанном выше случае в Мексике обрушились ни малые, ни большие здания, а только средние, точнее, здания, собственная частота которых составляла примерно 0,5 Гц. Такова была частота сейсмических толчков. Это тот же физический феномен, который позволяет оперному певцу разбить стакан правильным звуком. Меньшие здания имеют более высокую резонансную частоту, а более высокие здания имеют более низкую собственную частоту. Следовательно, сама конструкция здания также влияет на пространство в здании.

Цунами

Если эпицентр землетрясения находится под водой, это может привести к так называемому цунами. Это океанская волна, которая движется по океану с огромной скоростью. Высота его обычно небольшая (до нескольких десятков сантиметров). Когда цунами приближается к берегу, оно может достигать высоты даже нескольких десятков метров, а последствия разрушений могут быть невообразимыми.