Zemětřesení

Největší zemětřesení

Zemětřesení je asi největším přírodním hazardem. To platí nejen pro počty obětí a míru škod, ale i pro velikost zasaženého území. K tomu dále přispívá také psychologický faktor. Otřesy většinou přichází náhle, často bez jediného varování, a za několik desítek sekund za sebou zanechávají obrovské neštěstí. I v současné době, přes pokroky ve výzkumu seismiky a dynamiky zemského tělesa, je předpověď zemětřesení a ochrana před touto katastrofou stále velmi obtížná.

Otřesy vznikají, pokud dojde k náhlému uvolnění energie v zemském tělese. Ta se pod povrchem hromadí v důsledku silových pochodů, které v horninách zemské kůry a pláště neustále vytvářejí napěťové stavy. Mezi tyto procesy patří konvekční proudění, izostáze, gravitační působení apod. Jestliže dojde k náhlému uvolnění této nashromážděné energie, vzniká zemětřesení, které můžeme definovat jako "soubor krátkodobých pohybů reprezentující proces při změně napěťového stavu hornin"

Ohnisko zemětřesení je místo v zemské kůře nebo plášti, kde dané otřesy vznikají. Ohnisko samo o sobě není prostorově omezeno a může dosahovat velkých rozměrů, někdy i několika set kilometrů (dlouhá zlomová území, subdukční zóny). Proto jej nahrazuje jedním bodem, hypocentrem, který představuje těžiště plochy ohniska. Kolmý průmět hypocentra na zemský povrch nazýváme epicentrem. Jde o bod na povrchu, který je nejblíže k oblasti vzniku otřesů. Vzdálenost mezi epicentrem a hypocentrem udává hloubku ohniska

Podle hloubky ohniska rozlišujeme zemětřesení mělká, středně hluboká a hluboká. Mělká zemětřesení vznikají v zemské kůře a svrchní části pláště v hloubce do 60 km. Patří sem všechny řítivé, vulkanické i většina tektonických otřesů, spolu s projevy různých dalších procesů jako je řícení skal, pád lavin nebo odpal náloží. Středně hluboká zemětřesení jsou charakteristická hloubkou hypocentra 60 - 300 km. Vznikají tedy výhradně v zemském plášti a jsou vázána především na okraje litosférických desek (subdukční zóny). Hluboká zemětřesení (nad 300 km) jsou generována výhradně ve významných subdukčních zónách, především v tichomořské oblasti.

Otřesy můžeme dále dělit podle oblasti vzniku na kontinentální a podmořská. Kontinentální způsobují většinou okamžité škody a ztráty na životech, podmořská jsou naopak příčinou vzniku vln tsunami.

Seismické vlny

Pokud dojde uvnitř zemského tělesa nebo na jeho povrchu k uvolnění nashromážděné elastické energie, je generováno vlnění, které nazýváme seismickými vlnami. Při zemětřesení vzniká několik typů seismických vln, které se liší rychlostí, vlastním pohybem částic i ničivými účinky.

Prvním druhem jsou vlny podélné, neboli P-vlny (též primární, longitudinální vlny). Jednotlivé částice kmitají shodně se směrem šíření vlny, jedná se o jakési periodické zhušťování a zřeďování hmoty. P-vlny se mohou šířit v jakémkoli prostředí (pevné, kapalné, plynné), prochází tedy celým zemským tělesem. Ačkoli jsou nejrychlejším typem elastických vln, způsobují minimální škody a jejich účinky je možno přirovnat ke zvukové rezonanci (např. otřesy okenních tabulek).

Dalším typem seismických vln jsou vlny příčné, neboli S-vlny (též sekundární, transverzální). Částice kmitají kolmo na směr šíření vlny, a to buďto v horizontální nebo vertikální rovině. Přestože S-vlny jsou pomalejší než vlny primární (přibližně 0,5 - 0,6 rychlosti P-vln), představují mnohem větší nebezpečí, neboť při jejich působení dochází k fyzickému pohybu zemského povrchu (ničení staveb). Sekundární vlny ale neprocházejí celým zemským tělesem, nemohou se totiž šířit v kapalinách a plynech. Na opačné straně planety proto vzniká typická oblast zastínění S-vln za překážkou v podobě kapalného jádra Země.

Po zemském povrchu se elastické vlnění šíří v podobě dvou typů povrchových, neboli s-vln (tj. surface waves), které pohybem částic připomínají vlny transverzální. Rychlejší Loveho vlny kmitají částicemi kolmo na směr vlnění v horizontální rovině. Vlny Rayleighovy naopak v rovině vertikální, přičemž jednotlivé částice hmoty vykonávají pohyb po eliptické trajektorii. Povrchové vlny jsou celkově pomalejší než vlny objemové (tj. primární a sekundární), ale představují maximální rizika. Vzhledem k jejich velkým amplitudám pohybují značně zemských povrchem, a to v horizontálním i vertikálním směru.

Povrchové vlny. Vlny Loveho kmitají v horizontální rovině, vlny Rayleighovy v rovině vertikální kolmo na směr šíření vlny

Podle jejich rychlostí by do daného místa měly seismické vlny dorazit v pořadí P-S-s, tedy primární, sekundární a nakonec povrchové. Ve skutečnosti se ale toto pořadí může měnit. Rychlosti šíření vln je totiž do značné míry ovlivněna fyzikálními vlastnostmi prostředí, jímž dané vlny procházejí. Při průchodu seismických vln zemským tělesem dochází rovněž k jejich vzájemné přeměně, lomu, odrazu nebo refrakci (ohybu). Vnitřní prostředí Země není jednolité, ale střídají se vrstvy s různými jejichž fyzikální vlastnosti ovlivňují charakter šíření vln. Na každém rozhranní může proto docházet k odrazu, přeměně nebo lomu seismického vlnění, což závisí především na úhlu dopadu, hustotě prostředí a rychlosti šíření vln v něm. Následně vzniklé vlny odražené, přeměněné nebo lomené se dál šíří zemským tělesem.

Průchod seismických vln zemským tělesem, jejich odraz, přeměna, lom a refrakce

Magnitudo
Velikost zemětřesení je vyjádřena veličinou magnitudo [M]. Tato veličina, kterou zavedli C. Richter a B. Gutenberg, je definována jako "dekadický logaritmus amplitudy zemětřesení vyjádřené v mikrometrech registrované standardním Woodovým-Andersonovým krátkoperiodovým seismografem v epicentrální vzdálenosti 100 km.

Existuje několik magnitudových stupnic, mezi kterými se převádí pomocí empirických vzorců. Jednu z nich vytvořil Charles Francis Richter. Je to pak tzv. velikost zemětřesení podle Richterovy stupnice.

Richterova stupnice není samozřejmě jedinou používanou stupnicí v seismologii. Vedle Richterovy stupnice se používá mj. Mercalliho stupnice.(MCS)

Přehled geologie

stránky v rekonstrukci

Rubriky

Horniny

Obrázek dne

Užitečné odkazy

Anketa

Líbí se Vám tyto stránky?

Návštěvní kniha

Přihlášen

Poslední změny

Poslední příspěvky

Novinky na email