Žemės drebėjimas — tai staigus energijos išsiskyrimas ir Žemės plutos judesys, dažniausiai susijęs su tektoninių plokščių tarpusavio santykiais. Tokie staigūs judesiai sukelia seismines bangas, kurios perduoda virpesius per žemės paviršių ir gali apgadinti pastatus, kelius, tiltus bei kitą infrastruktūrą.

Priežastys

Dažniausios žemės drebėjimų priežastys yra:

  • Įtampa ir jos staigus atsipalaidavimas prie lūžių ar plyšių plokščių ribose — ypač subdukcijos zonose ir transforminių plokščių sankirtose, t. y. netoli lūžio linijų.
  • Žemės plutos slinkimas prie subdukcijos zonų, kur viena plokštė povandeniniu būdu slysta po kita.
  • Intraplakiniai drebėjimai — įvyksta plokštės viduje dėl senų lūžių arba lokalių įtempimų.
  • Žmonių veiklos sukeliami (indukuoti) drebėjimai: gręžinėjimas, vandens užtvankų užpildymas, naftos/gamtinių dujų gavyba bei šildymo-ciklinės technologijos.

Kaip tai veikia ir kaip matuojama

Staigus įtempimo atsipalaidavimas generuoja skirtingas seismines bangas: p-bangas (slėgio bangos), s-bangas (šonines bangas) ir paviršines bangas, kurios dažnai sukelia didžiausią žalą ant žemės paviršiaus. Seismologija tiria šias bangas, drebėjimų kilmę, dažnį ir poveikį.

Vibracijas fiksuoja seismometrai ir seismografai — seismografų tinklai užrašo virpesius ir leidžia nustatyti epicentrą bei gylį. Drebėjimų stiprumas dažnai nurodomas magnitūdėmis. Tradiciškai minėta Richterio skalė (sukurta 1935 m. Charleso Francis Richterio) apibrėžia magnitudę logaritmiškai: kiekvienas viso skaičiaus pakilimas reiškia maždaug 10 kartų didesnį bangos amplitude ir ~31,6 karto daugiau išsiskiriančios energijos. Ši skalė gerai veikė mažesnėms stotims; šiuolaikinėje seismologijoje plačiau vartojama momentinė magnitudė (Mw), kuri tiksliau atspindi labai stiprius drebėjimus. Be magnitudės, poveikio stiprumui apibūdinti naudojama ir intensyvumo skalė (pvz., Mercalli skalė).

Pasekmės

Žemės drebėjimai gali sukelti daug tiesioginių ir netiesioginių padarinių:

  • žemės paviršiaus virpėjimas ir pastatų griuvimas;
  • paviršinės plyšos ir grunto poslinkiai;
  • nuošliaužos ir uolienų nuošliaužos kalnuotose vietovėse;
  • grunto likvidacija (liquefaction), kai smėlingas gruntass praranda tvirtumą ir pastatai grimzta ar smunka;
  • po vandenynu įvykęs drebėjimas gali sukelti cunamį, kuris atoslūgiuose ir pakrantėse gali pridaryti tiek pat ar daugiau nuostolių nei pats drebėjimas;
  • požeminio tinklo, dujų vamzdžių ir elektros linijų pažeidimai, dėl kurių gali kilti gaisrai ir ilgalaikės paslaugų sutrikdymai;
  • ekonominiai nuostoliai ir socialinės pasekmės — išeikvotos atsargos, evakuacijos, laikinų gyvenamųjų sąlygų poreikis.

Būna tiek didelių, tiek mažų žemės drebėjimų; didesni, ilgai trunkantys smūgiai ar daug smūgių per trumpą laiką gali sukelti didesnę žalą ir aukas. Istoriškai didžiausias užfiksuotas drebėjimas turėjo apie 9,5 magnitudės (Čilė, 1960 m.).

Ar galima nuspėti žemės drebėjimą?

Trumpalaikiai tikslūs prognozės (t. y. nurodyti vietą, laiką ir magnitudę su dideliu patikimumu) kol kas nėra įmanomos. Tačiau seismologai gali įvertinti didesnės rizikos zonas ir ilgalaikes tikimybes, remdamiesi tektonine aplinka, istoriniais duomenimis ir geologiniais tyrimais — pavyzdžiui, žinome, kur ateityje didesnė tikimybė įvykti drebėjimams, ypač netoli lūžio linijų. Kai kur diegiamos ankstyvojo perspėjimo sistemos, kurios, aptikus pirmąsias P bangas, gali per kelias–dešimt sekundžių perspėti apie artėjančius stipresnius virpesius.

Prevencija ir sauga

Statybos ir infrastruktūros atsparumas: svarbu taikyti seisminius statybos standartus, atitinkančius regioninius rizikos lygius — tinkami konstrukcijų sprendimai, pamatų stiprinimas ir medžiagų parinkimas gali žymiai sumažinti nuostolius.

Asmeninis pasirengimas:

  • namuose turėkite avarinę kuprinę (vanduo, maistas, vaistai, baterijos, radijas);
  • nustatykite saugiausias vietas namuose (tvirtos stalo ar durų angos vietos), praktikuokite elgesį „palauk, užsidengk, prisitvirtink“ (Drop, Cover, Hold On);
  • paruoškite šeimos evakuacijos planą ir susitikimo tašką;
  • užtikrinkite, kad lentynos, spintelės ir kiti dideli daiktai būtų pritvirtinti prie sienų.

Apibendrinant: žemės drebėjimas yra natūralus planetos geologinio ciklo reiškinys — dalis uolienų ciklo — kurio poveikį galima mažinti tinkama prevencija, architektūriniu projektavimu ir pasirengimu. Seismologija padeda suprasti procesus, įvertinti rizikas ir kurti technologijas, kurios saugo gyvybes bei turtą.