Miten maanjäristykset syntyvät – mekaniikan selitys

Maanjäristys on yksi tuhoisimmista luonnonilmiöistä maan päällä. Se on äkillistä ja rajua maan tärinää, joka johtuu energian vapautumisesta maankuoresta tai ylävaipasta. Maanjäristykset voivat aiheuttaa laajoja vahinkoja rakennuksille, teille, silloille ja muille rakenteille, ja ne voivat myös laukaista maanvyörymiä, tsunamia ja muita toissijaisia ​​vaaroja.

Maanjäristysten mekaniikan ja niiden syiden ymmärtäminen on olennaista, jotta voidaan ennustaa ja lieventää niiden vaikutuksia ihmispopulaatioihin ja infrastruktuuriin. Tässä artikkelissa perehdymme maanjäristysten perusteisiin, miten niitä mitataan ja mistä ne johtuvat.

Mikä on maanjäristys?

Maanjäristys on äkillinen maan tärinä tai tärinä, joka johtuu maanpinnan alla olevien tektonisten levyjen siirtymisestä. Maa koostuu useista kerroksista, mukaan lukien kuori, vaippa ja ydin. Kuori on uloin kerros ja se jakautuu useisiin suuriin osiin, joita kutsutaan tektonisiksi levyiksi. Nämä levyt liikkuvat hitaasti ajan myötä alla olevan vaipan energian ohjaamana.

Kun kaksi levyä törmäävät tai liikkuvat toistensa ohi, kiviin ja maaperään varastoitunut energia vapautuu seismisten aaltojen muodossa. Nämä aallot saavat maan tärisemään tai värähtelemään, minkä tunnemme maanjäristyksen aikana.

Miten maanjäristyksiä mitataan?

Maanjäristykset mitataan Richterin asteikolla, joka antaa numeerisen arvon maanjäristyksen suuruudelle tai voimakkuudelle. Richterin asteikko on logaritminen, mikä tarkoittaa, että jokainen yhden pisteen lisäys edustaa kymmenkertaista maanjäristyksen voimakkuutta. Esimerkiksi maanjäristys magnitudin 4,0 on kymmenen kertaa voimakkaampi kuin maanjäristys magnitudin 3,0 ja maanjäristys magnitudin 5,0 on sata kertaa voimakkaampi kuin maanjäristys magnitudin 3,0.

Maanjäristyksen voimakkuus määritetään mittaamalla seismometreillä, jotka havaitsevat ja mittaavat maan pinnan värähtelyjä, tallentamien seismisten aaltojen amplitudia.

Mikä aiheuttaa maanjäristyksiä?

Maanjäristykset johtuvat tektonisten levyjen liikkumisesta maan pinnan alla. Levyrajoja on kolme päätyyppiä:

  • Konvergenttirajat syntyvät, kun kaksi tektonista levyä törmäävät vastakkain, jolloin toinen levy pakotetaan toisen alle subduktioprosessissa. Tämän tyyppinen raja tuottaa voimakkaimmat maanjäristykset, joiden voimakkuus on usein yli 8,0.
  • Erilaisia ​​rajoja esiintyy silloin, kun kaksi tektonista laatta liikkuu poispäin toisistaan ​​ja muodostaa raon tai repeämän niiden välille. Tämäntyyppiset rajat aiheuttavat yleensä pienempiä maanjäristyksiä, yleensä alle 6,0 magnitudia.
  • Muutosrajat syntyvät, kun kaksi tektonista levyä liukuu toistensa ohi aiheuttaen äkillisen energian vapautumisen. Tämän tyyppiset rajat aiheuttavat vähemmän maanjäristyksiä kuin lähentyvät rajat, mutta voivat silti aiheuttaa suuria maanjäristyksiä, erityisesti Kalifornian San Andreas-siirteen varrella.

UKK

Mitä eroa on maanjäristyksellä ja vapinalla?

Vapina on maan tärinää tai tärinää, joka johtuu yleensä pienistä maanjäristyksistä tai maanalaisen magman liikkeestä. Vapina on tyypillisesti vähemmän voimakas kuin maanjäristys, ja monet ihmiset voivat jäädä huomaamatta.

Voiko maanjäristyksiä ennustaa?

Vaikka tiedemiehet voivat nyt havaita seismisen aktiivisuuden ja seurata maankuoren muutoksia, tällä hetkellä on mahdotonta ennustaa tarkasti, milloin tai missä maanjäristys tapahtuu. Tiedemiehet voivat kuitenkin käyttää historiallisia tietoja ja tietokonemalleja arvioidakseen maanjäristysten todennäköisyyttä tietyillä alueilla.

Miten voimme vähentää maanjäristysten vaikutuksia?

On olemassa useita tapoja vähentää maanjäristysten vaikutuksia, mukaan lukien:

  • Rakentaa maanjäristyksen kestäviä rakenteita, jotka kestävät voimakasta tärinää ja maan liikettä.
  • Valmistelemme hätäsuunnitelmia ja sarjoja, jotka auttavat ihmisiä selviytymään avun saapumiseen asti.
  • Kriittisen infrastruktuurin, kuten siltojen, moottoriteiden ja patojen, seuranta ja vahvistaminen.
  • Yleisön tietoisuuden lisääminen ja koulutus maanjäristysturvallisuudesta ja -valmiudesta.

Näillä toimilla voimme minimoida maanjäristysten aiheuttamat vahingot ja suojella ihmishenkiä ja infrastruktuuria.