Leer de basisprincipes van aardbevingen

Aardbevingen zijn natuurlijke grondbewegingen die worden veroorzaakt wanneer de aarde energie vrijgeeft. De wetenschap van aardbevingen is seismologie, "studie van schudden" in wetenschappelijk Grieks.

Aardbevingenergie komt van de spanningen van de platentektoniek. Terwijl platen bewegen, vervormen de stenen aan hun randen en nemen ze spanning op tot het zwakste punt, een fout, breekt en laat de spanning los.

Aardbevingstypes en bewegingen

Aardbevinggebeurtenissen zijn er in drie basistypen, die overeenkomen met de drie basistypen van storing. De foutbeweging tijdens aardbevingen wordt genoemd uitglijden of coseismische slip.

• Strike-slip gebeurtenissen omvatten zijwaartse beweging - dat wil zeggen, de slip is in de richting van de staking van de fout, de lijn die deze maakt op het grondoppervlak. Ze kunnen rechts-lateraal (dextraal) of links-lateraal (sinistraal) zijn, wat je kunt zien door te kijken in welke richting het land aan de andere kant van de fout beweegt.
• normaal gebeurtenissen houden neerwaartse beweging in op een hellende fout terwijl de twee kanten van de fout uit elkaar bewegen. Ze betekenen uitbreiding of uitrekken van de aardkorst.
• Keer achteruit of duw gebeurtenissen houden in plaats daarvan opwaartse beweging in, aangezien de twee kanten van de fout samen bewegen. Achterwaartse beweging is steiler dan een helling van 45 graden en stuwkrachtbeweging is ondieper dan 45 graden. Ze betekenen compressie van de korst.

Aardbevingen kunnen hebben een schuine slip dat deze bewegingen combineert.

Aardbevingen breken niet altijd het grondoppervlak. Wanneer ze dat doen, creëert hun slip een compenseren. Horizontale offset wordt genoemd deining en verticale offset wordt genoemd Gooi. Het daadwerkelijke pad van foutbeweging in de tijd, inclusief de snelheid en versnelling, wordt genoemd gooien. Slip die optreedt na een beving wordt postseismische slip genoemd. Ten slotte wordt een langzame slip genoemd die optreedt zonder een aardbeving kruipen.

Seismische breuk

Het ondergrondse punt waar de aardbevingsbreuk begint, is het focus of hypocenter. De epicentrum van een aardbeving is het punt op de grond direct boven de focus.

Aardbevingen breken een grote zone van een fout rond de focus. Deze breukzone kan scheef of symmetrisch zijn. Breuk kan zich gelijkmatig naar buiten verspreiden vanuit een centraal punt (radiaal), of van het ene uiteinde van de breukzone naar het andere (lateraal), of in onregelmatige sprongen. Deze verschillen beheersen gedeeltelijk de effecten die een aardbeving op het oppervlak heeft.

De grootte van de breukzone - dat wil zeggen het gebied van het breukoppervlak dat breekt - is wat de omvang van een aardbeving bepaalt. Seismologen brengen breukzones in kaart door de omvang van naschokken in kaart te brengen.

Seismische golven en gegevens

Seismische energie verspreidt zich vanuit de focus in drie verschillende vormen:

• Compressiegolven, precies zoals geluidsgolven (P-golven)
• Schuif golven, zoals golven in een geschud springtouw (S golven)
• Oppervlaktegolven die lijken op watergolven (Rayleigh-golven) of zijwaartse schuifgolven (liefdegolven)

P- en S-golven zijn lichaamsgolven die diep in de aarde reizen voordat ze naar de oppervlakte stijgen. P-golven komen altijd eerst aan en richten weinig of geen schade aan. S-golven bewegen ongeveer de helft zo snel en kunnen schade veroorzaken. Oppervlaktegolven zijn nog langzamer en veroorzaken de meeste schade. Om de ruwe afstand tot een beving te beoordelen, de tijd de kloof tussen de P-golf "dreun" en de S-golf "schudden" en vermenigvuldig het aantal seconden met 5 (voor mijlen) of 8 (voor kilometers).

seismografen zijn instrumenten die maken seismogrammen of opnames van seismische golven. Krachtige seismogrammen zijn gemaakt met robuuste seismografen in gebouwen en andere structuren. Krachtige gegevens kunnen worden aangesloten op technische modellen om een ​​structuur te testen voordat deze wordt gebouwd. Aardbevingen worden bepaald door lichaamsgolven die zijn geregistreerd door gevoelige seismografen. Seismische gegevens zijn ons beste hulpmiddel om de diepe structuur van de aarde te onderzoeken.

Seismische maatregelen

Seismische intensiteit meet hoe slecht een aardbeving is, dat wil zeggen, hoe hevig schudden op een bepaalde plaats. De Mercalli-schaal met 12 punten is een intensiteitsschaal. Intensiteit is belangrijk voor ingenieurs en planners.

Seismische omvang meet hoe groot een aardbeving is, dat wil zeggen hoeveel energie wordt vrijgegeven in seismische golven. Lokale of Richter magnitude M_L is gebaseerd op metingen van hoeveel de grond beweegt en de momentgrootte M_O is een meer geavanceerde berekening op basis van lichaamsgolven. Magnitudes worden gebruikt door seismologen en de nieuwsmedia.

Het focale mechanisme "beachball" diagram vat de slipbeweging en de oriëntatie van de fout samen.

Aardbevingspatronen

Aardbevingen kunnen niet worden voorspeld, maar ze hebben enkele patronen. Soms gaan foreshocks vooraf aan aardbevingen, hoewel ze er uitzien als gewone aardbevingen. Maar elk groot evenement heeft een cluster van kleinere naschokken, die bekende statistieken volgen en kunnen worden voorspeld.

De platentektoniek legt met succes uit waar aardbevingen zullen zich waarschijnlijk voordoen. Gegeven goede geologische kaarten en een lange geschiedenis van waarnemingen, kunnen aardbevingen in algemene zin worden voorspeld en kunnen gevarenkaarten worden gemaakt die laten zien welke mate van schudden een bepaalde plaats kan verwachten tijdens de gemiddelde levensduur van een gebouw.

Seismologen maken en testen theorieën over het voorspellen van aardbevingen. Experimentele voorspellingen beginnen bescheiden maar aanzienlijk succes te tonen in het wijzen op dreigende seismiciteit gedurende periodes van maanden. Deze wetenschappelijke triomfen zijn vele jaren van praktisch gebruik.

Grote aardbevingen veroorzaken oppervlaktegolven die kleinere aardbevingen op grote afstanden kunnen veroorzaken. Ze veranderen ook spanningen in de buurt en beïnvloeden toekomstige aardbevingen.

Aardbevingseffecten

Aardbevingen veroorzaken twee grote effecten: trillen en uitglijden. Oppervlakte-offset in de grootste aardbevingen kan meer dan 10 meter bereiken. Slip die onder water plaatsvindt, kan tsunami's veroorzaken.

Aardbevingen veroorzaken op verschillende manieren schade:

• Aardverschuiving kan levenslijnen doorsnijden die fouten doorkruisen: tunnels, snelwegen, spoorwegen, elektriciteitsleidingen en waterleidingen.
• schudden is de grootste bedreiging. Moderne gebouwen kunnen het goed aan door aardbevingstechnieken, maar oudere structuren zijn gevoelig voor beschadiging.
• vloeibaar maken treedt op wanneer schudden de vaste grond in modder verandert.
• naschokken kan structuren afwerken die zijn beschadigd door de hoofdschok.
• verzakking kan levenslijnen en havens verstoren; invasie door de zee kan bossen en akkers vernietigen.

Voorbereiding en beperking van aardbevingen

Aardbevingen kunnen niet worden voorspeld, maar ze kunnen wel worden voorzien. Paraatheid bespaart ellende; aardbevingsverzekering en aardbevingsoefeningen zijn voorbeelden. Beperking redt levens; het versterken van gebouwen is een voorbeeld. Beide kunnen worden gedaan door huishoudens, bedrijven, buurten, steden en regio's. Deze dingen vereisen een langdurige inzet van financiering en menselijke inspanningen, maar dat kan moeilijk zijn wanneer grote aardbevingen zich de komende decennia of zelfs eeuwen niet voordoen.

Ondersteuning voor wetenschap

De geschiedenis van de aardbevingswetenschap volgt op opmerkelijke aardbevingen. Ondersteuning voor onderzoek stijgt na grote aardbevingen en is sterk terwijl herinneringen fris zijn maar geleidelijk afnemen tot de volgende Grote. Burgers moeten zorgen voor gestage ondersteuning van onderzoek en aanverwante activiteiten zoals geologische kaarten, monitoringprogramma's voor de lange termijn en sterke academische afdelingen. Ander goed aardbevingsbeleid omvat het aanpassen van obligaties, sterke bouwvoorschriften en bestemmingsverordeningen, schoolcurricula en persoonlijk bewustzijn.